Электрическая цепь. Определения и параметры. Режим работы электрической цепи
Электрическая цепь-совокупность устройств по которым течёт электрический ток; в самом простом случае эл. Цепь состоит из: -источника эл. Энергии(аккумулятор, гальванический элемент) –приёмник или потребитель эл энергии (лампа накаливания, двигатель)-соединительные провода 2) электрический ток- упорядоченное движение заряженных частиц; сила тока-физическая величина, равная отношению количества заряда(Q), прошедшего через некоторую поверхность за время t к величине этого промежутка времени 3) напряжение – физическая величина, равная отношению работы, совершаемой при перемещении эл заряда из одной точки эл энергии в другую к величине этого заряда; а так же это разность потенциалов между двумя точка эл цепи; потенциал эл поля- скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в данной точке эл поля к величине этого заряда 4)ЭДС- физ величина, равная отношению работы, совершаемой сторонними силами по перемещению эл заряда по замкнутой цепи к величине этого заряда 5) узёт- точка соединения 3 или более проводников 6) ветвь- участок цепи, по которой течёт один и тот же эл ток. 7) замкнутый контур- замкнутый участок эл цепи, состоящий из ветвей и узлов 8) активная цепь- ветвь, содержащая источник ЭДС 9) пассивная ветвь- нет источника ЭДС. Параметры: сопротивление- физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему; индуктивность- величина, характеризующая магн. св-ва электрич. цепи; ёмкость- характеристика проводника, мера его способности накапливать электрический заряд. Режим работы электрической цепи: 1) холостой ход-режим работы при отключенной нагрузке R=бескон, I=U/R=>I=0; U=E; данный режим используется для определения ЭДС источника 2) Короткое замыкание (КЗ)- эд соединение 2-х точек цепи, имеющих разное значение потенциала, предусмотренное данной конструкцией устройства и нарушающего его работу. I=бескон, I=U/R=> R=0, Iкз=E/Rвн(внутренне сопротивл); для определения Rвн 3) согласованный- режим, при котором обеспечивается макс передача активной мощности от источника к потребителю Rвн=Rн, I=U/(Rвн+Rн), P=max, КПД=50%; используется в электронике и радиотехнике; для силовой электроники(двигатели, трансформаторы) не применяется 4) Номинальный режим работы-устанавливает завод-изготовитель в документах на устройство, указывается номинальное значение силы тока(Iн), напряжение, активная мощность, коэф мощности, число оборотов вала, которые обеспечивают надёжную долговечную и эффективную работу устройства КПД=100, вся силовая электроника работает на данном режиме.
|
|
Баланс мощностей в электрической цепи
Любая задача проверяется балансом мощностей, допускается ошибка в 5%; баланс мощностей- количество энергии, вырабатываемой источником, равна Е потребляемой приёмником. 
; P=IU, U=IR 1) определяем характер работы источника E1 и Е2- генераторы (E1 и I1 сонаправлены) Е3-двигатель (Е3 и I3- противоположно направл) 2) составляем баланс мощностей: 
(двигетли вычитаются, т.к потребители)
Расчёт эл цепей постоянного тока по законам Кирхгофа
1 закон- сумма токов в сходящемся узле=0
2 закон- сумма падений напряжений на разных участках замкнутого контура произвольно выделенного в сложной разветвлённой эл цепи = сумма ЭДС этого контура, 
k-число источников ЭДС,m- число ветвей в контуре, ЭДС будет положительно, если её направление совпадает с направлением произвольно выбранного тока; падение напряжения на нагрузке будет положительно, если направление тока, протекающего через нагрузку с направлением обхода.