2. По характеру параметров элементов. Цепи разделяются на линейные и нелинейные. К линейным цепям относится цепи, у которых электрическое сопротивление каждого участка не зависит от значений и направлений тока и напряжения. В противном случае цепь относится к нелинейной.

3. По режиму работы. Различают непрерывный ток — аналоговая ЭЦ (рис. 1.15, б, в, д; рис. 1.16, а, б), импульсный ток — цифровая ЭЦ (рис. 1.15, г; рис. 1.16, в; рис. 1.17, в)

4. В зависимости от наличия или отсутствия источника электрической энергии. Участки электрической цепи делятся на активные и пассивные. Участок цепи, содержащий источник электрической энергии, называется активным А, не содержащий — пассивным П.

5. По количеству выводов эц.

Двухполюсник — часть электрической цепи с двумя выделенными выводами ( и на рис. 1.18, а).

Четырехполюсник (проходной) — часть электрической цепи с двумя парами выделенных выводов ( и , и , на рис. 1.18, б).

Рис. 1.18. а) двухполюсник, б) четырехполюсник

Электрическая цепь (рис. 1.19, а) в зависимости от значения сопротивления нагрузки может работать в различных характерных режимах: номинальном, согласованном, холостого хода и короткого замыкания.

Рис. 1.19. Режимы работы электрической цепи

Эффективность работы ЭЦ в этих режимах оценивает коэффициент полезного действия (КПД) электрической цепи — это отношение мощности приемника (полезной) к суммарной мощности всех потребителей (элементов), т.к. в ЭЦ имеются потери энергии, например, при нагревании резисторов и т.д.:

(1.13)

Рассмотрим особенности этих режимов:

1. Номинальный режим электрической цепи (н). Это расчетный режим, при котором элементы цепи (источники, приемники, линия передач) работают в условиях, соответствующих проектным данным и параметрам, завода изготови­теля.

Изоляция источника, линии передачи, приемников рассчитана на опреде­ленное напряжение, называемое номинальным.

Параметры номинального режима указываются в паспорте устройства и обо­значаются индексом «н», например, номинальное напряжение — , номинальный ток — , номинальная мощность — , номинальный КПД — . Эксплуатация за пределами паспортных данных устройства может вызвать отказ его работы и гарантийного обслуживания.

2. Согласованный режим работы простейшей цепи (с). Это (рис. 1.19, а), в котором работает электрическая цепь (источник и приемник), когда сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника . Согласованный режим характеризуется передачей от данного источника к приемнику максимально возможной мощности, а равенство является условием получения этого режима.

Однако в согласованном режиме КПД низкий ( ) и для мощных цепей работа в согласованном режиме экономически невыгодна. Согласованный режим применяется, главным образом, в маломощных цепях, например в устройствах радиоэлектроники, если КПД не имеет существенного значения, а требуется получить в приемнике возможно большую мощность. Так, например: в электронных усилителях мощности в динамик акустических систем требуется создать максимальное акустическое давление; большая мощность требуется в устройствах автоматики для управления электрическими машинами; в микропроцессорной технике и радиотехнике информация по шинам и линиям связи должна передаваться без потерь.

3. Режим холостого хода и режим короткого замыкания. Эти режимы являются предельными режимами работы электрической цепи. В режиме холостого хода (х.х.) внешняя цепь разомкнута (рис. 1.19, б) и ток равен нулю. КПД электрической цепи в режиме х.х. —

Так как , то падение напряжения на внутренних сопротивлениях источника и напряжение на выводах источника

Из этих соотношений вытекает метод измерения ЭДС источника: при разомкнутой внешней цепи вольтметром, сопротивление которого можно считать бесконечно большим измеряют напряжение на его выходах.

В режиме короткого замыкания (к.з.) выводы источника соединены между собой, например, сопротивление нагрузки замкнуто проводником с нулевым сопротивлением (рис. 1.19, в). Напряжение на приемнике при этом равно нулю. Сопротивление всей ЭЦ внутреннему сопротивлению источника питания, и так короткого замыкания в цепи

Он достигает максимально возможного для данного источника (аккумулятора, электрического генератора) и может вызвать, перегрев источника и даже его повреждение. КПД электрической цепи в режиме к.з. — . Для защиты источников электрической и питающих цепей от токов короткого замыкания в маломощных цепях устанавливают плавкие предохранители, в более мощных отключающие автоматические выключатели, а в высоковольтных цепях — специальные высоковольтные выключатели. Режимы х.х. и к.з. используются для испытания свойств устройств по специально разработанным заводом-изготовителем методическим документам. На практике следует избегать режима к.з., т.к. большие токи вызывают нагрев устройств и их физическому уничтожению.

Основные положения, изложенные в п. 1.3 материалов:

Электрические цепи могут изображаться в виде монтажной, принципиальной и эквивалентной схем. Принципиальные схемы используются при изучении схемотехнике, ремонте и анализе принципа работы устройств. Эквивалентные схемы используются при расчете режимов работы и параметров ЭЦ. Различают режимы работы ЭЦ: номинальный (н.), согласованный (с.), холостого хода (х.х.), короткого замыкания (к.з.). Инженер должен уметь определять реакцию цепи на воздействие или сумму воздействий. В качестве воздействий могут быть напряжения или токи, генерируемые источниками электрической энергии, а в качестве реакций — напряжения или токи в элементах электрической цепи. Воздействия подразделяют цепи на постоянные и переменные во времени. Переменные во времени воздействия бывают периодические и непериодические. К простейшим периодическим воздействиям относятся гармонические. Периодические сигналы сложной формы (прямоугольной, пилообразной и др.) используются в технике для целей испытаний и измерений. Только синусидальный и сложной формы сигналы могут нести в себе информацию.