|
|
ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКАСтр 1 из 2Следующая ⇒ ГЛАВА2 ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Электрическая цепь. Элементы и схемы электрических цепей Важнейшие энергетические преобразования (получение электрической энергии из других видов энергии и обратное ее превращение; передача элект-рической энергии на расстояние) осуществляются в электрических цепях. Электрическая цепь -это совокупность устройств и объектов, образующих путь электрического тока. Электрические цепи можно классифицировать: -по виду тока - цепи постоянного и переменного тока (электрические цепи переменного тока, кроме того, различают по числу фаз - однофазные, многофазные (в основном трехфазные); -по составу элементов - цепи активные и пассивные, цепи линейные и нелинейные; -по характеру распределения параметров - цепи с сосредоточенными и распределенными параметрами. Простейшая электрическая цепь состоит из трех основных элементов: источника электрической энергии, приемника электрической энергии, соединительных проводов. Кроме основных элементов в электрические цепи входят различные вспомогательные элементы; для управления (рубильники, переключатели, контакторы и др.), защиты (плавкие предохранители, реле и т. д.), регулирования (реостаты, стабилизаторы тока и напряжения, трансформаторы), контроля (амперметры, вольтметры и т. д.). Вспомогательные элементы, так же как и основные, включаются в цепь с помощью проводов. Элемент электрической цепи -отдельное устройство, входящее в состав электрической цепи и выполняющее в ней определенную функцию. Для учета процессов преобразования электрической энергии в цепях вводят идеализированные элементы, процессы в которых связаны лишь с одним видом энергии поля. С энергией электрического поля связан идеали-зированный конденсатор, характеризуемый емкостью С с энергией магнитного поля - идеализированная катушка, характеризуемая индуктив-ностью L. Преобразование энергии электромагнитного поля в любой другой вид энергии учитывается введением идеализированного резистора, характеризуемого сопротивлением r. Для учета преобразования энергии неэлектрической природы в электрическую вводят идеализированные элементы - источник напряжения и источник тока. Напряжение е идеализированного источника напряжения не зависит от тока в нем, а току идеализированного источника тока не зависит от напряжения на его зажимах. Основные характеристики простейших элементов электрической цепи и их расчетные соотношения приведены в табл. 2.1. Таблица 2.1 Напряжение на участке цепи. Под напряжением на некотором участке электрической цепи понимают разность потенциалов между крайними точками этого участка.
Рис.2.4
На рис. 2.4 изображен участок цепи, крайние точки которого обозначены буквами а и b. Пусть ток I течет от точки а к точке b (от более высокого потенциала к более низкому). Следовательно, потенциал точки а (φа) выше потенциала точки b (φb) на значение, равное произведению тока I на сопротивление R:
В соответствии с определением напряжение между точками а и b
Следовательно,
т. е. напряжение на сопротивлении равно произведению тока, протекающего по сопротивлению, на значение этого сопротивления. В электротехнике разность потенциалов на концах сопротивления называют либо напряжением на сопротивлении, либо падением напряжения. В дальнейшем разность потенциалов на концах сопротивления, т. е. произведение IR, будем именовать падением напряжения. Положительное направление падения напряжения на каком-либо участке (направление отсчета этого напряжения), указываемое на рисунках стрелкой, совпадает с положительным направлением отсчета тока, протекающего по данному сопротивлению. Рассмотрим вопрос о напряжении на участке цепи, содержащем не только сопротивление, но и ЭДС. На рис. 2.5 показаны участки некоторых цепей, по которым протекает ток I. Найдем разность потенциалов (напряжение) между точками а и с для этих участков. По определению,
Выразим потенциал точки а через потенциал точки с. При перемещении от точки с к точке b встречно направлению ЭДС E (рис. 2.5, а) потенциал точки b оказывается ниже (меньше), чем потенциал точки с, на значение ЭДС E: φb = φс - E. При перемещении от точки с к точке b согласно направлению ЭДС E (см. рис. 2.5 б) потенциал точки b оказывается выше (больше), чем потенциал точки с, на значение ЭДС E: φb = φс + E Так как по участку цепи без источника ЭДС ток течет от более высокого потенциала к более низкому, в обеих схемах рис. 2.5 потенциал точки а выше потенциала точки b на значение падения напряжения на сопротивлении R: φa = φb + IR
Рис. 2.5
Таким образом, для рис. 2.5 а
для рис. 2.5 б
или
Положительное направление напряжения Uас показывают стрелкой от а к с. Согласно определению, Uca = φc -φа, поэтому Uca = -Uac т. е. изменение чередования (последовательности) индексов равносильно изменению знака этого напряжения. Следовательно, напряжение может быть и положительной, и отрицательной величиной. ГЛАВА2 ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА   ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
(2.3а)
(2.3б)