Question | Answer |
Электрическая цепь | – совокупность устройств, предназначенных для протекания электрического тока, электро-магнитные процессы в которых могут описаны с помощью понятий ток и напряжение. |
Схема электрической цепи: | источник эл. энергии промежуточные устройства приемник электрической энергии. |
Источник электрической энергии | любое устройство, предназначенная для преобразования любого вида энергии в электрическую |
Приемник электрической энергии | устройство для преобразования электрической энергии в другой лбой вид энергии. |
Промежуточные устройства | соединительные провода, фильтры, усилители |
цепь состоит из элементов, | активные – источники и пассивные – резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы, |
Под расчетом цепи понимается | расчет тока |
Электрический ток | упорядоченное движение электрических зарядов. |
Электрический ток Обозначение: | i, I, i(t)=i=dq/dt, i – мгновенное значение тока, |
Положительное направление тока | задается произвольно, |
Электрическое напряжение: | u, U; u – мгновенное значение. U12=φ1 – φ2 [В] вольты. |
элементарная работа и элементарнаяэнергия. | dω=udq=U i dt |
мгновенная мощность, | p=dω/dt – скорость излучения энергии измеряется в [Вт] ватах. p=U i >=< 0, если p>0, то поток энергии направлен к данному участку. Если P< 0, то от него, если p=0, то стоит. |
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА | Это графическое изображение электрической цепи. |
Схема замещения | это схема, в которой реальные элементы электрических цепей представляются с помощью идеализированных элементов: 1) сопротивление, 2) индуктивность, 3) емкость, 4) взаимная индуктивность, 5) идеальный источник ЭДС, 6) идеальный источник тока. |
Сопротивление | – это идеализированный элемент электрической цепи, приближенно заменяющий резистор для преобразования электрической энергии в тепловую |
Мощность сопротивления | линейная мощность на сопротивлении больше нуля, т.к. на сопротивлении энергия только потребляется |
Характеристика обратная сопротивлению: | G=1/R[Ом(с.-1)]==[См] – сименсы. |
Индуктивность | – это идеальный элемент, замяющий реальную катушку индуктивности и отражающий факт накопления энергии магнитного поля на данном участке цепи.L[Гн] Генри. |
Особенности индуктивности: | ψ=f(i), ψ=nФ; n-число вит на ед потокосц ψ=L(i)i для линей участка:ψ=L*i; e(и.L)=-wdФ/dt=-dФ/dt; U(и. L)=-e и. L)=L di/dt; P (и. L)=U(и. L)*L=L i di/dt ><0.W–энергия магн поля, кот накап на инд, Wм=∫[-∞; t] P(и. L)dt=∫[-∞; t]L i di/dt=L i (c.2)/2; L(-∞)=0 |
взаимная индуктивность | Если часть магн потока, связанного с одним магн элем-м однов-но связана с другим, то эти 2 инд-ых эл-та, кроме пар-ов L1 и L2 обладают еще и параметром M,-взаимной индуктивностью. M[Гн] генри, он- не отдельный элемент цепи, а связь между 2-мя элем-ми. |
Емкость | – это идеализированный элмент электрической цепи приближенно заменяющий конденсатор и отражающий факт наполнения энергии электрического поля. |
Особенности емкости | q=C(U)*U для линейного участка, q=CU. i=dq/dt; i=C dU/dt; Uc=1/C ∫[-∞; t]idt=Uc(0) + 1/C ∫[0; t]idt; Uc(0)=1/C ∫[- ∞;0]idt; Pc=Uc * i=C Uc dUc/dt ><0; Wэ=∫[-∞; t]Pc dt=∫[0; t]C * * Uc dUc=C Uc(c.2)/2; Uc(-∞)=0. |
Идеальный Источник ЭДС. | это активный элемент с двумя выводами, напряжение на которых не зависит от протекающего через источник тока. Внутри идеального источника ЭДС отсутствуют пассивные элементы. (Rвн=0), поэтому прохождение тока не вызывает падение напряжения. |
Реальный источник ЭДС | имеет внутреннее сопротивление Rвн. |
Особенности источника ЭДС | U21=U31 – U32=E – RI;i = (E – U21)/Rвн. = (U12 + E)/Rвн. – обобщенный закон Ома для участка цепи |
Мгновенная мощность ИЭ | – p(t)=U21*i; Идеальный источник – p(t)=E i>0, реальный – p(t)=E i Rвн.**i(c.2)><0. |
Идеальный Источник тока. | активный элемент, ток которого не зависит от приложенного напряжения. Внутреннее сопротивление идеального источника тока бесконечно (Rвн=∞), поэтому параметры внешней цепи не влияют на ток источника. J – ток источника тока. |
Реальный источник тока | обладает сопротивлением или не нулевой проводимостью. Gвн – проводимость внутр. |
Особенности источника тока | Gвн=1/Rвн; i=J – i (и. G); i=J – U21 Gвн = J – U21/Rвн; если J=E/Rвн, i=(E – U21)/Rвн. |
Эквивалентность источников | Совпадение вах источника тока и ЭДС говорит об эквивалентности этих источников. Один и тот же реальный источник электрической энергии на схеме замещения может быть представлен как в виде реального источника ЭДС, так и в виде реального источника тока. |
ЗАКОН КИРХГОФА1 | 1) Алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. |
ЗАКОН КИРХГОФА2 | 2) Алгебраическая сумма падений напряжений в замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС в этом контуре 2-я формулировка: алгебраическая сумма напряжений в замкнутом контуре равна нулю |
Контур | Любой путь (замкнутый) проходящий по нескольким ветвям называется замкнутым контуром (нарисовать). |
элементы электрической схемы | ветви, узлы, контура. |
Ветвь | образуется одним или несколько последовательно соединенными элементами электрической схемы (нарисовать). |
Узел | – место соединения 3-х и более ветвей (нарисовать пример). |
АНАЛИЗ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА | I≠f(t) ток не меняется с течением времени, U, E, J }≠f(t). При расчете цепей постоянного тока участки с индуктивностьюзакорачиваются, участки с емкостью размыкаются. |
МЕТОД КИРХГОФА | По 1 з-ну-уравнения=числу узлов. Уравнения по 2 з-ну для нез-ых контуров не содержащих источников тока. Нез-ые контура отделяются друг от друга хотя бы 1-ой новой ветвью. Для контура с источником тока 2-е уравнение кирхгофа составить нельзя, т.к. R=∞. |
МЕТОД КИРХГОФА достоинства и недостатки | Достоинства: универсальность, пригоден для расчета абсолютно всех электрических цепец. Недостаток: трудоемкость. |
МЕТОД КОНТУРНЫХ ТОКОВ | 1 Ищем конт. токи-абстр-е величины (конт. токи замыкаются по независимым контурам) Если в схеме есть ит, то через каждый ит замыкается по 1-му конт. току, и считается=току источника 2 Токи ветвей выражаются через конт-е токи 3 Сост-ся уравнения по 2 з-ну |