circuite electrice și componentele acestora

Circuitul electric este un set de dispozitive și obiecte, formând o cale de curent electric, procesele electromagnetice care pot fi descrise prin termenii forței electromotoare, curent și tensiune. Circuitul electric de CC poate acționa ca un curent constant, iar curenții a căror direcție rămâne constantă, iar valoarea se schimbă în mod aleatoriu în timp, sau prin orice lege.

Circuitul electric este alcătuit din dispozitive sau elemente separate, care prin scopul lor pot fi împărțite în 3 grupe. Primul grup cuprinde elemente de generare a energiei electrice (alimentare). Al doilea grup - elemente care transformă energia electrică în alte forme de energie (mecanice, termice, lumina, chimice, etc ...). Aceste elemente sunt numite receptori de energie electrică (aparat). Al treilea grup include elemente de transmisie a puterii de la o sursă de alimentare la consumatorii de energie (cabluri, dispozitive care asigură nivelul de tensiune și de calitate, și colab.).

Surse de alimentare de circuit de curent continuu - un pile galvanice, baterii electrice, generatoare electromecanice, generatoare termoelectrice, celule solare, etc toate sursele de alimentare au o valoare de rezistență internă, care este mic în comparație cu rezistența altor elemente de circuit ..

DC receptoare electrice sunt motoare electrice, care transformă energia electrică în energie mecanică, aparate de încălzire și de iluminat, etc. Toate receptoarele electrice caracterizate prin parametrii electrici, printre care sunt cele mai de bază. - tensiune și putere. Pentru funcționarea normală a consumatorilor de energie la terminalele sale (terminale) trebuie să mențină tensiunea nominală. Pentru receptoarele CC, este de 27, 110, 220, 440, precum și 6, 12, 24, 36 V.

Reprezentarea grafică a circuitului electric care cuprinde simbolurile care prezintă elemente și compuși ai acestor elemente se numește o diagramă de circuit electric. Tabel. 2 prezintă simbolurile utilizate în ilustrația circuitelor electrice.

Tabelul 2. Simboluri în electroschemes

Element galvanic sau acumulator
sau

Timpul de contact de închidere întârziată

Generator electromecanic DC

contacte de comutare aproape

după închidere și deschidere

contactor și releu electrice de contact:

Înfășurării contactor, contactorul magnetic și releul

de iluminat Incandescent

lămpile cu descărcare de iluminat

condensatoare fixe

Ampermetru și voltmetru

Parcela este un circuit care curge de-a lungul același curent, numit o sucursală. Legătura dintre ramuri de circuit electric se numește un nod. La electroschemes nod punct desemnat. Orice traseu închis, care trece peste mai multe ramuri, numite de circuit bucla. Un circuit electric simplu are un singur circuit, circuite electrice complexe - mai multe circuite.

elemente de circuit electric includ diverse dispozitive electrice care pot funcționa în diferite moduri. Moduri de elemente individuale, și întregul circuit electric caracterizat prin valorile curentului și tensiunii. Deoarece curentul și tensiunea, în general, poate lua orice valoare, modurile pot fi nenumărate.

modul inactiv - un mod în care nu există nici un curent în circuit. O astfel de situație poate apărea atunci când un circuit deschis. funcționare nominală se întâmplă atunci când alimentarea cu energie electrică sau orice alt element de circuit funcționează atunci când valorile curente, tensiunea și puterea specificată în fișa de date a dispozitivului electric. Aceste valori corespund condițiilor optime de funcționare a dispozitivului în ceea ce privește eficiența, fiabilitate, durabilitate și așa mai departe.

Mod de scurt-circuit - acest mod, atunci când rezistența receptorului este zero, ceea ce corespunde compusului din terminalele pozitive și negative sursa de alimentare cu rezistență zero. curent de scurtcircuit poate atinge valori ridicate, de multe ori mai mari decât curentul nominal. Prin urmare, modul de scurt-circuit pentru majoritatea instalațiilor electrice este o urgență.

Sursa de alimentare Potrivite și starea circuitului extern apare în cazul în care rezistența circuitului extern egală cu rezistența internă. În acest caz, curentul în circuit este de 2 ori mai mică decât curentul de scurtcircuit.

Cele mai comune și simple tipuri de compuși sunt serii și conectarea în paralel într-un circuit electric.

Elementele de circuit de conexiune serie

În acest caz, toate elementele de circuit conectate la unul pe altul. conexiune Seria face imposibilă obținerea de lanț ramificat - este drept. Fig. 1 prezintă un exemplu de conexiune în serie a elementelor din circuit.

Fig. 1. Conexiunea serie a două rezistențe în circuit. 1 - primul rezistor; 2 - al doilea rezistor

În exemplul nostru, sunt luate două rezistențe. Rezistențe 1 și 2 au o rezistență R1 și R2. Deoarece sarcina electrică, în acest caz, nu se acumulează pe (curent constant), una și aceeași sarcină are loc în orice secțiune transversală a conductorului într-un anumit interval de timp. Din aceasta rezultă că curentul în cele două rezistențe sunt egale:

Dar se adaugă tensiunea la capetele lor:

În conformitate cu legea lui Ohm, pentru întreaga porțiune de circuit și fiecare rezistor de circuit separat impedanță este:

Acest lucru poate fi exprimat prin conexiunea serie de relație de rezistență și de tensiune conductoare:

conductoare de conexiune paralele

Când cei doi conductori sunt conectate în paralel, circuitul electric are două ramificații. Punctele numite noduri de ramificare conductori. În ele sarcina electrică nu se acumulează, t. E. Sarcina electrică intră într-o anumită perioadă de timp în nodul egal cu taxa, de ieșire din nodul în același timp. Din aceasta rezultă că:

în cazul în care I - curentul în lanț drept.

În conductoare de conexiune paralele de tensiune pe ele vor fi la fel. Conectarea în paralel a conductoarelor prezentate în Fig. 2.

Fig. 2. Conectarea în paralel a două fire. literele a și b - noduri

Notăm două rezistență conectate R1 și R2 conductoare paralele. Folosind legea lui Ohm la porțiunile de circuit electric cu aceste rezistențe, pot fi detectate ca inversul secțiunii impedanță ab, egală cu suma inversului rezistențelor individuale ale conductoarelor, t E..:

Din aceasta urmează:

Această formulă este valabilă numai pentru determinarea rezistenței totală a celor doi conductori conectate în paralel. Inversul rezistenței, se numește conductivitate. În conductori de legătură paralele de rezistență și curent sunt legate de:

condensatoare de conectare

În condensatori, există, de asemenea, două tipuri de conexiuni: serie și în paralel.

conectare în serie. În acest caz, o placă de condensator, pusă sub acuzare negativ, este conectat la cealaltă placă a condensatorului, încărcat pozitiv. Fig. 3 prezintă un exemplu de conexiune serială de condensatoare.

Fig. 3. conectarea în serie a două condensatoare

În acest tip de compus se aplică următoarele: reciproca capacitate a unei bănci condensator în conexiune serie, egală cu suma inversului de capacitances individuale de condensatoare. Din aceasta rezultă:

1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / + C3.

Cu acest tip de capacitate compuși baterie mai mică decât o capacitate a fiecărui condensator.

conexiune paralelă. În paralel a condensatorilor încărcate pozitiv electrozi racordați la încărcat pozitiv și încărcat negativ - un negativ (Figura 4).

Fig. 4. Conexiunea în paralel a două condensatoare

În acest caz, capacitatea bateriei este suma condensatoarelor electrice:

Compuși surse de curent

surse de curent conecta la bateria poate fi, de asemenea, în două moduri: în paralel și în serie. Cum de a conecta sursele de curent prin prima metodă, prezentată în Fig. 5.

Fig. 5. Legătura paralelă a surselor de curent

În metoda paralelă, compus surse de curent interconectate toate pozitive și toți polii negativi. Tensiunea la tensiunea deschisă a bateriei va fi egală cu fiecare sursă, adică. E. Paralel metoda de conectare a bateriei emf emf este o sursă. rezistența bateriei conectate la surse paralele va fi mai mică de un element de rezistență, deoarece în acest caz conductivitatea însumate.

Într-o conexiune serie de surse de curent (Fig. 6), două surse adiacente interconectate poli opuși.

Fig. 6. O conexiune serie de surse de curent

Diferența de potențial între polul pozitiv al sursei de ultima și polul negativ al primului va fi suma diferențelor potențiale dintre polii fiecărei surse. Din aceasta rezultă că conexiunea serie de EMF bateriei este suma surselor CEM incluse în baterie. Rezistența totală a bateriei la conexiunea serie de surse este egală cu suma rezistențelor interne ale elementelor individuale.

Calculul circuitelor electrice

Baza de calcul a circuitelor electrice este de a determina forțele actuale în secțiunile individuale de la o anumită tensiune și conductorii individuali cunoscuți în avans de rezistență. De exemplu, să considerăm un circuit electric, așa cum se arată în Fig. 7.

Fig. 7. circuit electric simplu

Să presupunem că tensiunea totală la capetele lanțului după cum știm. De asemenea, cunoscut sunt R1, R2 rezistență. R6 conectat la un circuit de rezistențe R1, R2, R3, R4, R5, R6 (ampermetru de rezistență nu sunt luate în calcul). Este necesar să se calculeze forța I1 curenților, I2. I6.

În primul rând, trebuie să specificați cât de multe zone consecutive a dat lanț. Pe baza schemei propuse, se observă că aceste trei porțiuni, a doua și a treia conțin ramificare. Să presupunem că rezistența acestor regiuni R1, R“, R„, înseamnă că toată rezistența circuitului poate fi exprimată ca suma rezistențelor porțiunilor .:

R = R1 + R „+ R"

unde R „- rezistența totală a descărcătorului conectat în paralel rezistențe R2, R3 și R4, un R„-. rezistență totală rezistențe legate în paralel, R5 și R6 Aplicând legea conectării în paralel, este posibil să se calculeze rezistenței R“și R":

1 / R „= 1 / R2 + 1 / R3 + 1 / R4 + 1 / R„= 1 / R5 + 1 / R6

Pentru a determina intensitatea curentului într-un lanț liniar folosind legea lui Ohm, este necesar să se cunoască rezistența totală a circuitului la o anumită tensiune. Pentru a face acest lucru, se folosește formula:

Din toate cele de mai sus putem deduce că I = I1.

Cu toate acestea, pentru a determina puterea de curent în ramurile individuale trebuie să calculeze mai întâi tensiunea de la site-urile selectate lanțuri consecutive. Din nou, folosind legea lui Ohm poate fi scris:

U1 = IR1; U2 = IR „; U3 = IR "

Acum, cunoscând tensiunea în unele zone, puteți determina intensitatea curentului în ramurile separate:

I2 = U2 / R2; I3 = U2 / R3; I4 = U2 / R4; I5 = U3 / R5; I6 = U3 / R6

Există ocazii când este necesar să se calculeze rezistența circuitului porțiunilor individuale ale deja cunoscute tensiuni, curenți și rezistența la forța de la alte site-uri, precum și pentru a determina tensiunea corectă pentru o anumită rezistență și curenții de putere. Metoda de calcul a circuitelor electrice este întotdeauna aceeași și se bazează pe legea lui Ohm.

Link-uri către alte pagini ale site-ului dvs. pe „construcție, îmbunătățire acasă“: