Вопрос 1

Электромагнитное поле – это силовое поле, образованное вокруг электрического тока, эквивалентное электрическому полю и магнитному полю, расположенным под прямыми углами друг к другу. Основными источниками электромагнитных полей являются линии электропередач, домашняя электропроводка, инструменты с приводом от двигателя, экраны компьютеров, телекоммуникации и устройства для вещания, а также мобильные телефоны.

Цепи, содержащие источники энергии, резисторы, индуктивные катушки и конденсаторы, могут быть представлены схемами замещения, состоящими из источников э.д.с., тока и элементов r, L, С. В схеме с сосредоточенными параметрами необратимые потери энергии происходят только в сопротивлениях, магнитное поле связано только с индуктивностями, ток смещения, обусловленный изменяющимся электрическим полем, имеет место только в емкостях.

Основные уравнения для цепей с сосредоточенными параметрами вытекают из известных физических законов — принципа непрерывности полного тока и закона электромагнитной индукции.

Из принципа непрерывности полного тока следует:   (1.12)

Уравнение (1.12) называют первым законом Кирхгофа. Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле ЭЦ, равна нулю.

По первому закону Кирхгофа число независимых уравнений равно числу узлов схемы минус единица (k₁=y-1) – на единицу

Из закона электромагнитной индукции следует:

(1.16)

Уравнение (1.16) называют вторым законом Кирхгофа. Алгебраическая сумма падений напряжений на элементах, стоящих в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме ЭДС, входящих в контур.

где: n-число резистивных элементов;

m-число ЭДС в контуре.

По второму закону Кирхгофа составляется число уравнений k₂, равное числу ветвей В за минусом числа уравнений, составленных по первому закону Кирхгофа: k₂=B – K₁

Вопрос 2

Электрическая цепь(ЭЦ) – это совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электродвижущей силе, токе и напряжении. Любая электрическая цепь (будь то: электротехническая, радио - или телетехническая) содержит участки, ветви и узлы.

Участком электрической цепи называется часть цепи, содержащая выделенную совокупность её элементов.

Ветвь электрической цепи – это участок цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток.

Узлом электрической цепи называется место соединения трёх и более ветвей цепи.

Контуром ЭЦ называется замкнутый участок ЭЦ, состоящий из нескольких ветвей.

Элемент электрической цепи – это отдельное устройство, входящее в её состав и выполняющее в ней определённую функцию. Напряжение на том или ином участке электрической цепи или её элементе называют падением напряжения.

Приёмником электрической энергии (ЭЭ) является устройство, которое потребляет мощность, подаваемую в цепь источником ЭЭ. Источники ЭЭ подразделяются на зависимые и независимые

К независимым источникам ЭЭ относятся:

источники тока -

источники ЭДС -

 По количеству выводов, с помощью которых устройство подключается к другим элементам, цепи разделяются на 2-х, 3-х, 4-х и … n-полюсные.

Если внутри n-полюсника отсутствует источник тока (или ЭДС), он называется пассивным.

Если n-полюсник включает в свой состав активный элемент А, он называется активным.

Приёмники электрической энергии могут быть описаны линейными и нелинейными алгебраическими и дифференциальными уравнениями.

Если приёмник описывается линейными уравнениями, то он называется линейным, и соответственно цепь, содержащая линейные приёмники, называется линейной электрической цепью (ЭЦ).

Если приёмник описывается нелинейными уравнениями, то он называется нелинейным и соответственно ЭЦ, содержащая нелинейные приёмники, называется нелинейной ЭЦ.

Примеры: линейная цепь – сопротивление (резистор); нелинейная цепь – катушка на ферромагнитном сердечнике.