- •Параграф 1 Электрическая цепь постоянного тока, …
- •Параграф 1.2 Режим работы источника электроэнергии.
- •Параграф 1.3. Разветвленные, неразветвленные цепи. Закон Кирхгофа.
- •Параграф 1.4. Использование закона Кирхгофа для использования электрических цепей.
- •Эквивалентные преобразования электронных цепей.
- •Ёмкостные элементы
- •Параллельное соединение элементов
- •Смешанное соединение сопротивлений
- •Эквивалентные преобразования резистивных элементов, соединенных треугольником и звездой.
- •Работа и мощность постоянного тока, закон Джоуля-Ленца
- •Баланс мощностей электрических цепей
- •Раздел 2. Цепи однофазного переменного тока. Параграф 2.1 Генерация синусоидальной эдс. Основные велечины, характеризующие переменный ток.
- •2.2 Представление синусоидальных величин аналитически, графически, вращающимися векторами, комплексными числами.
- •Параграф 2.3 Цепь переменного тока с активным сопротивлением
- •Параграф 2.4 Цепь переменного тока с индуктивностью.
- •Параграф 2.5 Цепь переменного тока с ёмкостью.
- •Параграф 2.6 Неразветвленная цепь переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью. Резонанс напряжений.
- •Мгновенная мощность
- •Параграф 2.10 Мощность однофазного переменного тока. Коэффициент мощности.
- •Трехфазные электрические цепи. Параграф 3.1 Преимущества трехфазного тока. Принцип получения трехфазной эдс.
Параграф 1 Электрическая цепь постоянного тока, …
Электрической цепью называют совокупность устройств, предназначенных для питания, передачи, приема и преобразования электрической энергии.
Отдельные устройства, входящие в электрическую цепь, называют элементами электрической цепи. Часть электрической цепи, содержащую выделенные в ней элементы, называют участком цепи.
Элементы цепи, предназначенные для получения электрической энергии, называются источниками питания. А элементы, использующие электрическую энергию – приемниками электрической энергии.
В источниках питания происходят преобразования в электрическую энергию, энергии: механической в генераторах, химической в гальванических элементах и аккумуляторах, при разрядке, тепловой в термоэлементах и световой в фотоэлементах.
В приемниках или потребителях электроэнергии, электрическая энергия преобразуется в иные виды энергии: механической в электродвигателях, химическую в аккумуляторах, при зарядке, в тепловую в нагревательных приборах, в световую в осветительных приборах.
Элементы электрической цепи характеризуются параметрами:
Параметром источника питания является электродвижущая сила (ЭДС – «E»). ЭДС численно равна работе электрического поля, по перемещению суммарного единичного положительного заряда внутри источника. (E=A/Q), где Е – ЭДС в вольтах, А – работа электрического поля в джоулях, Q – суммарное количество положительных зарядов в кулонах.
Параметром приемника является электрическое сопротивление. Сопротивление проводника R измеряется в омах и определяется соотношением R=ро*L/S, где L – длина проводника, S – сечение проводника (в системе Си – Метр^2).
Сопротивление проводника постоянному току зависит от температуры. Если температура изменяется от 0 до 100 градусов Цельсия, то количественной оценкой зависимости сопротивления материалов от температуры, служит температурный коэффициент сопротивления альфа, с единицей измерения 1/градус Цельсия. Обозначив через R1 и R2 сопротивления, соответственно при температурах t1 и t2, можно R2 выразить формулой R2=R1[1+альфа(t2-t1)].
В замкнутой электрической цепи происходит непрерывное движение электрических зарядов (свободных электронов, называемых электрическим током). Постоянным током называют электрический ток, величина и направление которого неизменны.
I=Q/t,
где I – сила тока в Амперах.
Ампер =кулон/секунду. За положительное направление тока принимают направление, противоположное движению свободных электронов.
Для преобразования электрической энергии в накопитель энергии электрического поля служит конденсатор – устройство, состоящее из двух механических проводников, разделенных диэлектриком, предназначенным для использования их ёмкости.
Ёмкость конденсатора определяется зависимостью C=Q/U,
Где Q – электрический заряд в кулонах;
U – напряжение между пластинами конденсатора в вольтах (В);
C – электрическая емкость конденсатора в фарадах(Ф).
На практике пользуются более мелкими единицами – микрофарадой или пикофарадой (1мкФ=10^(-6), 1мкФ=10^(-9).
Wc=CU^2/2;
Wc измеряется в джоулях (Дж)
Для преобразования электрической энергии в энергию в энергию магнитного поля служит катушка индуктивности L. Индуктивность катушки определяется зависимостью:
L=Фw/I, где
Ф – магнитный поток отдного витка в веберах (Вб);
W – количество витков катушки
I – постоянный ток катушки в амперах (A);
L – индуктивность катушки в генри (Гн=Вб/А).
Энергия магнитного поля индуктивности определяется зависимостью:
WиндексL= LI^2/2
Закон Ома:
Ток, проходящий через электрическую цепь прямо пропорционален ЭДС и обратно пропорционален Суммарному сопротивлению электрической цепи (для полной цепи). А=В/Ом.
При этом ЭДС E=I*Rн+I*Rвн
Ток прямо пропорционален напряжению нагрузки и обратно пропорционален сопротивлению нагрузки. I=U/Rн. – для участка цепи с нагрузочным сопротивлением