Электротехника Ответы на вопросы к зачету / 1_Elektricheskaya_tsep

1. Электрическая цепь, основные понятия и определения.

Электрической цепью называют совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы, в которых могут быть описаны с помощью понятий об ЭДС (электродвижущая сила), токе и напряжении.

Любая цепь состоит из элементов, которые можно разделить на 3 группы:

1. Элементы, предназначенные для выработки электроэнергии:

Все реальные источники питания имеют внутреннее сопротивление, то есть часть энергии, вырабатываемая источником, теряется внутри источника.

Способность сторонних сил и сторонних полей вырабатывать электроэнергию и вызывать электрический ток количественно характеризуется ЭДС.

E=p/I , где p - мощность, вырабатываемая источником; I – ток.

Положительной ЭДС соответствует процесс производства электроэнергии из других видов энергии, а положительному напряжению соответствует процесс преобразования электроэнергии в другие виды энергии.

В электротехнике постоянные величины как правило обозначаются большими буквами. E[B], P[Вт], I[A], U[B]

Электрические величины, являющиеся функциями времени, обозначаются маленькими буквами: e(t)e, p(t)p, i(t)I, u(t)u

2. Приемники электроэнергии, то есть элементы, преобразующие в другие виды энергии (мех, тепл):

3. Элементы, предназначенные для передачи электроэнергии: проводники (провода).

Электрическая цепь, сопротивление участка в которой не зависит от значения и направления токов в цепи – называется линейной электрической цепью.

Участок цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток, называется ветвью.

Место соединения нескольких ветвей называют узлом.

В каждой ветви протекает только один ток.

В заданной цепи 5 ветвей (p=5), 3 узла (q=3).

Контур электрической цепи – это любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

Для правильной записи уравнения необходимо задать условные положительные направления ЭДС, тока в элементах и падение напряжения на элементы.

Внутри источника ЭДС положительным является направление от минуса к плюсу.

За положительное направление тока в цепи принимают направление, совпадающее с направлением ЭДС.

Положительное направление падения напряжения на элементе цепи совпадает с условным положительным направлением тока цеки.

Законы Кирхгофа.

1. Алгебраическая сумма токов в узле равна 0. (с учетом направления тока)

2. Формулируется для замкнутого контура цепи.

В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падения напряжения на элементах этого контура.

Закон Ома используется ограниченно и только для резисторов (R), имеющих линейный закон изменения сопротивления.

I=U/R

Законы Кирхгофа применимы и для цепей переменного тока, но при этом берут мгновенные значения напряжения и токов.