2.2. Способы соединения электроприемников

2.2.1. Последовательное соединение

Соединение нескольких электроприемников, при котором конечный вывод первого электроприемника соединяется с начальным выводом второго и т.д., образуя замкнутую цепь.

При последовательном соединении:

Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных ее элементов.

Ro6щ = R1 + R2

По всем элементам последовательной цепи протекает одинаковый ток. Участок электрической цепи, состоящий только из последовательно соединенных

элементов, по которому протекает один и тот же ток, называется ветвью.

Падение напряжения на каждом элементе прямо пропорционально его сопротивлению.

Сумма падений напряжения на отдельных элементах последовательной цепи равна напряжению источника

U=U1 + U2

При изменении величины сопротивления одного из элементов последовательной цепи происходит перераспределение падений напряжений на всех элементах цепи.

2.2.2. Параллельное соединение

При параллельном соединении начальные и конечные выводы всех электроприемников соответственно соединяются вместе, образуя две общие точки, которые подключаются к источнику электрической энергии или другим элементам электрической цепи.

Точки электрической цепи, в которых сходятся не менее трех ветвей, называются узлами электрической цепи (1,2-узлы электрической цепи). Замкнутая цепь, включающая несколько ветвей, называется контуром электрической цепи.

При параллельном соединении:

Падение напряжения на всех параллельно соединенных элементах цепи одинаково.

Общая проводимость параллельной цепи равна сумме про водим остей всех параллельных ветвей.

gобщ = gl + g2

1/Rобщ =1/R1 + 1/R2

Rобщ = (R1+R2) / (R1 + R2)

Общее сопротивление параллельной цепи всегда меньше наименьшего сопротивления ветви. Ток, протекающий по общему участку цепи равен сумме токов, протекающих по всем параллельным ветвям.

I = I1 + l2

Сумма токов, направленных к узлу электрической цепи, равна сумме токов, направленных от этого узла.

Алгебраическая сумма токов в ветвях, сходящихся в узле, равна нулю, т.е.

I — I1- I2=0;

∑I = 0- первый закон Кирхгофа.

Токи, протекающие по отдельным ветвям, обратно пропорциональны сопротивлению этих ветвей.

2.2.3. Смешанное соединение

Смешанное соединение представляет собой различные комбинации последовательного и параллельного соединений электроприемников, образующих сложные электрические цепи.

Отдельные последовательно и параллельно соединенные участки цепей смешанного соединения подчиняются соответственно правилам последовательного и параллельного соединения.

23. Постоянный и переменный токи

Направление действия эхе. определяет направление тока в электрической цепи. Меняя направление действия эд.с., можно менять направление тока в электрической цепи.

Ток, не меняющий во времени свое направление, называется постоянным током.

Электрический ток, периодически изменяющийся по направлению и силе (величине), называется переменным током.

Получение электрического тока основано на явлении электромагнитной индукции, т.е. на взаимодействии движущегося проводника с магнитным полем. При пересечении проводником магнитных силовых линий в нем начинает протекать ток, а на концах проводника появляется э.д.с., обусловленная электромагнитной индукцией. При этом не принципиально, что будет перемещаться: проводник в магнитном поле или магнитное поле в зоне нахождения проводника.

Электрический ток, в основном, получают с помощью электрических машин, называемых генераторами, которые преобразуют механическую энергию вращения в электрическую энергию.

Генератор состоит из неподвижной части - статора, на котором размещается обмотка из медного провода, и вращающейся части - ротора, с помощью которого создается

вращающееся магнитное поле. В результате взаимодействия магнитного поля ротора с обмоткой статора в ней возникает электрический ток, а на концах (выводах) обмотки появляется электродвижущая сила.

Обмотка статора в электротехнике называется фазой.

В зависимости от числа обмоток, размещенных на статоре можно получить однофазную или многофазную цепи.

Так как для получения переменного тока используются вращающиеся электрические машины, полученная э.д.с. изменяется по закону синусоиды, т.е. в начальный момент она имеет нулевое значение, через 90° достигает максимального значения, а через 180е спадает до нуля и меняет направление на противоположное. Через 270° э.д.с. вновь достигает максимального значения, имея противоположное направление, и через 360° становится равной нулю. На этом полный цикл изменений эл.с. за один оборот ротора заканчивается, а далее процесс повторяется.

Время совершения полного цикла изменений переменного тока называется периодом

(Т).

Число периодов за 1 секунду называется частотой переменного тока (f).Частота переменного тока измеряется в герцах (Гц).

Максимальное значение переменного тока в периоде называется амплитудой. Значение переменного тока меньшее в V2 раз амплитудного называется действующим значением пеоеменного тока.

Такое же соотношение справедливо и для напряжения переменного тока:

Uд- действующее значение напряжения переменного тока; Um- амплитудное значение напряжения переменного тока.

Uд- действующее значение переменного тока;

Um - амплитудное значение переменного тока.