- •Глава 1. Электрические цепи постоянного тока
- •1. Источники и Приемники Электрической Энергии
- •Основные Понятия
- •1. Электрическая цепь
- •2. Режимы Работы Источника
- •2. Схема Замещения Реального Источника Тока
- •Б. Характеристики Источников
- •1. Внешняя Характеристика Источника ( )
- •2. Характеристика Нагрузки ( для Приёмника)
- •В. Преобразование Источников (Теорема об эквивалентности)
- •3. Закон Ома для Неоднородного Участка (Активная ветвь)
- •Б. Законы Кирхгофа
- •1. Первый Закон Кирхгофа (Закон токов)
- •2. Второй Закон Кирхгофа (Закон напряжений)
- •В. Расчёт Цепей
- •Глава 1. Электрические цепи постоянного тока
- •4. Режимы Работы Электрической Цепи
- •4. Согласованный Режим (Режим максимальной мощности)
- •Глава 1. Электрические цепи постоянного тока
- •5. Методы Расчета: Метод Эквивалентных Преобразований
- •А. Этапы Расчета
- •Б. Основные Эквивалентные Преобразования
- •1. Последовательное Соединение
- •2. Параллельное Соединение
- •3. Преобразование «Звезда» «Треугольник»
- •В. Ограничения Метода
- •Определить элементы цепи:
- •Шаг 2. Составление Уравнений по 1-му Закону Кирхгофа (Уравнения токов)
- •Шаг 3. Составление Уравнений по 2-му Закону Кирхгофа (Уравнения напряжений)
- •Шаг 4. Решение Системы Уравнений
- •Б. Достоинства и Недостатки
- •Глава 1. Электрические цепи постоянного тока
- •7. Методы Расчета: Метод Контурных Токов
- •А. Сущность Метода
- •Б. Алгоритм Расчета Шаг 1. Подготовка схемы
- •Шаг 2. Составление системы уравнений
- •Шаг 3. Решение и определение токов
- •Определить реальные токи ветвей:
- •В. Преимущества
- •Шаг 2. Составление Уравнения
- •Шаг 2. Расчет в Частичной Схеме
- •Шаг 3. Повторение и Наложение
- •В. Преимущества и Недостатки
- •Глава 1. Электрические цепи постоянного тока
- •10. Методы Расчета: Метод Эквивалентного Генератора (Теорема Тевенена)
- •А. Сущность Метода
- •Шаг 4. Расчет Тока Нагрузки ( )
- •В. Преимущества
- •Б. Уравнение Баланса Мощности
- •Практический Пример (Закон Ома для полной цепи)
- •В. Коэффициент Полезного Действия (кпд)
- •В. Порядок Построения
- •Пошаговый обход:
Отлично, начинаем! Вот структурированный конспект по первой теме.
Глава 1. Электрические цепи постоянного тока
1. Источники и Приемники Электрической Энергии
Элемент |
Функция |
Характеристики |
Примеры |
Источники (Генераторы) |
Преобразуют неэлектрическую энергию (механическую, химическую, тепловую, световую) в электрическую энергию и создают разность потенциалов (напряжение) для обеспечения тока в цепи. |
1. ЭДС ( |
Гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы, солнечные батареи. |
Приемники (Нагрузка) |
Потребляют электрическую энергию, преобразуя её в другие виды энергии (тепловую, механическую, световую и т.д.). |
1. Сопротивление ( |
Электрические лампы, нагревательные приборы (ТЭНы), электродвигатели, резисторы. |
Основные Понятия
1. Электрическая цепь
Определение: Совокупность устройств, предназначенных для производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии, соединенных между собой.
Обязательные элементы:
Источник (генерирует ЭДС).
Провода (соединительные линии).
Приемник (потребляет энергию).
Коммутирующие/защитные устройства (выключатели, предохранители).
2. Режимы Работы Источника
Режим |
Описание |
Ток ( |
Напряжение на зажимах ( |
Рабочий (нормальный) |
Источник подключен к нагрузке, в цепи течёт ток. |
|
|
Холостой ход (ХХ) |
Цепь разомкнута (нет нагрузки,
|
|
|
Короткое замыкание (КЗ) |
Приемник отсутствует (или его
сопротивление
|
|
|
Идеальные и Реальные Источники
1. Идеальный Источник Напряжения (ИИН)
Особенность: Его ЭДС ( ) остается постоянной независимо от тока нагрузки.
Внутреннее сопротивление: .
Напряжение на зажимах: (всегда равно ЭДС).
2. Реальный Источник Напряжения
Модель: Идеальный источник ЭДС ( ) соединенный последовательно с внутренним сопротивлением ( ).
Формула: . Падение напряжения
происходит внутри самого источника.
Вывод: Источники являются активными элементами цепи (они генерируют энергию), а приемники — пассивными (они только потребляют энергию).
2
Отлично! Переходим ко второй теме.
Глава 1. Электрические цепи постоянного тока
2. Схемы Замещения и Характеристики
А. Схемы Замещения
Схема замещения (или эквивалентная схема) — это упрощённая, идеализированная модель реальной электрической цепи или её части, состоящая из идеальных активных и пассивных элементов. Она используется для расчёта режимов работы, токов и напряжений.
1. Схема Замещения Реального Источника Напряжения
Реальный источник энергии (аккумулятор, генератор) моделируется следующей схемой:
Схема |
Элементы |
Уравнение |
Последовательное соединение идеального источника ЭДС ( ) и внутреннего сопротивления ( ). |
— ЭДС источника (идеальный источник напряжения). — Внутреннее сопротивление. — Сопротивление нагрузки. |
Закон Ома для полной цепи:
|
Назначение: Используется для анализа цепей, где напряжение источника ( ) является основным параметром.
Идеализация: При схема превращается в Идеальный Источник Напряжения.

)
– Электродвижущая сила (сила, способная
перемещать заряды). Измеряется в
Вольтах (В). 2. Внутреннее
сопротивление (
)
– Сопротивление материалов внутри
самого источника. Идеальный источник
имеет
.
)
– Характеристика способности приемника
препятствовать протеканию тока.
Измеряется в Омах (
).
2. Потребляемая мощность (
)
– Скорость потребления энергии.
Измеряется в Ваттах (Вт).
)
)
).
(Напряжение на зажимах равно ЭДС)
).
(Максимальный ток)
Напряжение
на зажимах: