Курсовая работа по энергетике на тему Подключение и установка светодиодных ламп в фары H4

1.Теоретическая часть

Расчет и анализ электрических цепей основан на использовании законов Ома, Кирхгофа и Джоуля-Ленца. При рассмотрении принципа действия различных электротехнических устройств, а также расчета и анализа их параметров и характеристик необходимо дополнительное знание закона Ампера, закона электромагнитной индукции, закона полного тока и ряда других законов.
В настоящей работе основные законы электротехники формулируются применительно к электрическим цепям тока.
В цепях переменного тока такая формулировка законов оказывается справедливой только для мгновенных значений напряжений и токов, в связи с чем их использование имеет ряд особенностей, рассматриваемых в соответствующих разделах курса «Электротехника и электроника»: «Электрические цепи синусоидального тока», «Переходные процессы в линейных электрических цепях» и др.
1.1. Закон Ома
Закон Ома показывает причинно-следственную связь между напряжением Uи величиной токаI. Различают закон Ома для участка цепи и замкнутой цепи, а также закон Ома для участка цепи, содержащего источник электродвижущей силы (э.д.с.).
1.1.1 Закон Ома для участка цепи
На рисунке 1 показан участок электрической цепи, представляющей собой резистор R, на концах которого действует напряжение U (разность электрических потенциалов) и по которому протекает электрический ток I.

Резистором называется элемент электрической цепи, который предназначен для ограничения величины тока, и параметром которого является электрическое сопротивление R. В резисторе происходит необратимый процесс преобразования энергии электрической в энергию тепловую.
Закон Ома для участка цепи формулируется следующим образом: ток I прямо пропорционален напряжению U и записывается в виде:

(1)
где I – сила тока (ток, величина тока). Единица измерения тока – ампер [A]. Ампер – такая величина тока, при которой через поперечное сечение проводника в одну секунду протекает электрический заряд q в один кулон [Кл]. 1 А = Кл/с. Таким образом, сила тока I – это количество электричества q, протекающее через сечение проводника в единицу времени t. Математически ток i представляет собой в общем случае производную от заряда q по времени t: ;
–коэффициент пропорциональности между током и напряжением. R – электрическое сопротивление, измеряемое в омах [Ом]. Проводник обладает сопротивлением в один Ом, если по нему протекает ток один ампер при напряжении в один вольт [Ом] = [В] / [A];
–электрическая проводимость, то есть величина, обратная сопротивлению; единица ее измерения – сименс [См], [См] = [Ом-1].
Электрическое сопротивление твердого проводника зависит от его геометрических размеров и материала, из которого он изготовлен. Оно рассчитывается по формуле:

(2)
где l– длина проводника в метрах [м];
S– сечение проводника [м2];
ρ – удельное сопротивление материала [Ом∙м].
В формулу (2) можно подставить величину удельной проводимости материала :
(2а)

(3)
Электрическое сопротивление проводников зависит от температуры. Эта зависимость может быть рассчитана по формуле

где Rt– сопротивление при температуреt;
Rt0– сопротивление при температуреt0;
t0– начальная температура проводника, которая принимается равной 20°С;
α[град-1] –температурный коэффициент сопротивления–ТКR, который для металлов и большинства их сплавов – положительная величина (α> 0).
В частности, для меди и алюминия ТКRα 0,004 град-1. Например, приt0= 20°С и повышении температуры до величиныt= 120°С (рабочая