Основные физические величины теории электрических цепей.




Классификация электрических цепей и элементов электрических цепей.

Электрической цепью называется совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электрическом токе, ЭДС (электродвижущая сила) и электрическом напряжении.

Для анализа и расчета электрическая цепь графически представляется в виде электрической схемы, содержащей условные обозначения ее элементов и способы их соединения.

Еl- лампа накаливания

sa1- выключатель концевой

FU1-предохранитель (плавкий)

Классификация бывает:

1. По роду тока: постоянного тока, переменного тока, синусоидальные, несинусоидальные.

2. По числу фаз: однофазные, трехфазные.

3. По характеру элементов: линейные (в них все элементы линейные), нелинейные (содержат хотя бы один нелинейный элемент).

Линейные элементы отличаются от нелинейных вольт-амперными характеристиками (ВАХ) . Примеры ВАХ:

а б

Рис. 1.5. ВАХ линейного (а) и нелинейного элемента (б)

 

4. На электрические цепи с сосредоточенными и с распределенными параметрами (например ЛЭП).

5. По способу соединения потребителей: разветвленные, неразветвленные.

Основные топологические понятия:

узел – место соединения трех и более ветвей;

ветвь – участок цепи между двумя соседними узлами, в котором все элементы соединены последовательно;

контур – замкнутый участок электрической цепи, в котором каждый из элементов цепи встречается не более одного раза.

Все устройства и объекты, входящие в состав электрической цепи, могут быть разделены на три группы:

1) Источники электрической энергии (питания).

Общим свойством всех источников питания является преобразование какого-либо вида энергии в электрическую. Источники, в которых происходит преобразование неэлектрической энергии в электрическую, называются первичными источниками. Вторичные источники – это такие источники, у которых и на входе, и на выходе – электрическая энергия (например, выпрямительные устройства).

2) Потребители электрической энергии.

Общим свойством всех потребителей является преобразование электроэнергии в другие виды энергии (например, нагревательный прибор). Иногда потребители называют нагрузкой.

3) Вспомогательные элементы цепи: соединительные провода, коммутационная аппаратура, аппаратура защиты, измерительные приборы и т.д., без которых реальная цепь не работает.

Все элементы цепи охвачены одним электромагнитным процессом.

Основные физические величины теории электрических цепей.

В общем случае электрическая цепь состоит из источников и приемников, а также устройств канализации электрического тока, обеспечивающие взаимосвязь между источниками и приемниками.

Источники – это элементы, создающие в ней электрический ток.

Источники: гальванические элементы и батареи, аккумуляторы, электромашинные генераторы и т.п.

Приемники (или нагрузки) – элементы, преобразующие электрический ток в другие формы движения материи – тепло, свет, механические перемещения и т.п.

Нагрузки: резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы, двигатели и т.п.

Под электрическим током понимают совокупность упорядоченно движущихся электрически заряженных частиц.

Количество и средняя скорость движения заряженных частиц, создающих электрический ток, описываются физической величиной, называемой силой тока.

За направлениемдвижения или направлением действия тока принимают направление движения вдоль элементов цепи положительно заряженных частиц.

Ввиду того, что возможных направлений движения только два, удобно обозначать направление знаками «плюс» или «минус», проставляемыми перед обозначением силы тока, т.е. ± i. Кроме того, направление тока можно отметить стрелкой тока.

Знак тока, также как модуль его силы тока, можно определить амперметром.

Вторая основная физическая величина, которой описывают электрический режим цепи, это напряжение.

Обычно за направление напряжения принимают направление его падения.

Если направление напряжения (падение напряжения) совпадает с направлением отсчета, задаваемым полярностью вольтметра, напряжение записывается со знаком «плюс». В противном случае напряжение считают отрицательным.

Энергия тока определяется формулой: W=LI^2/2 Дж,

(работа тока зависит как от силы тока, так и от напряжения!)

а мгновенная мощность тока как скорость изменения энергии: p=dW/dt=ui

Если энергия тока – величина неотрицательная, то мощность может иметь различные знаки. Положительна мощность нагрузок. Мощность источников – отрицательна.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-07-13 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: