Ветвью электрической цепи называется: Ветвь — электрическая цепь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Разное

Содержание

ветвь (электрической цепи) — это… Что такое ветвь (электрической цепи)?



ветвь (электрической цепи)

102 ветвь (электрической цепи)

Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации.
academic.ru.
2015.

  • ветвь
  • ветвь распределительного трубопровода

Смотреть что такое «ветвь (электрической цепи)» в других словарях:

  • Ветвь электрической цепи — участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3 ст) …   Официальная терминология

  • ветвь электрической цепи — Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток [ГОСТ 19880 74] [ОАО РАО «ЕЭС России» СТО 17330282. 27.010.001 2008] Тематики электротехника, основные понятия EN circuit branchelectric circuit branch …   Справочник технического переводчика

  • Ветвь электрической цепи — 93. Ветвь электрической цепи Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток Источник: ГОСТ 19880 74: Электротехника. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Ветвь электрической цепи — English: Circuit branch Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток (по ГОСТ 19880 74) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник …   Строительный словарь

  • Ветвь (электрической цепи) — 1. Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

  • ветвь электрической цепи — Весь участок электрической цепи, вдоль которого в любой момент времени ток имеет одно и то же значение …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • путь графа (электрической цепи) — 208 путь графа (электрической цепи) Непрерывная последовательность ветвей графа электрической цепи, в которой любая ветвь и любой узел встречаются только один раз Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • связь графа (электрической цепи) — 206 связь графа (электрической цепи) Ветвь графа электрической цепи, не принадлежащая его дереву Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Путь графа (электрической цепи) — 1. Непрерывная последовательность ветвей графа электрической цепи, в которой любая ветвь и любой узел встречаются только один раз Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

  • Связь графа (электрической цепи) — 1. Ветвь графа электрической цепи, не принадлежащая его дереву Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

8. Электрическая схема, её ветви, узлы, контуры.

Электрическая
схема представляет собой графическое
изображение электрической цепи. Она
показывает, как осуществляется соединение
элементов рассматриваемой электрической
цепи

Ветвь
образуется одним или несколькими
последовательно соединенными элементами
цепи.

Узел
— место соединения трех или большего
числа ветвей.

Любой
замкнутый путь, проходящий по нескольким
ветвям, называется контуром

9.Последовательное и параллельное соединение элементов. Устранимый узел.

Под
последовательным сопротивлением
понимают такое соединение, при котором
через все элементы проходит один и тот
же ток.

Ветви,
присоединенные к 1-ой паре узлов –
параллельные ветви. Напряжение на всех
параллельных ветвях одинаково.

Узел
– место соединения 3-ех и большего числа
ветвей.

Устранимый
узел – место соединения 2-ух ветвей.

10.Закон Ома для пассивного и активного участка электрической цепи. Применение закона Ома

Закон
Ома для пассивного участка электрической
цепи.

При
протекании электрического тока через
сопротивление R, напряжение U и ток I на
этом участке связаны между собою согласно
закону Ома:
Сопротивление
R
— это коэффициент пропорциональности
между током и напряжением.

Закон
Ома можно записать через разность
потенциалов:

Закон
Ома для активного участка цепи между
точками а и в имеет вид:

Напряжение
на участке электрической цепи Uab и ЭДС
берутся со знаком «плюс», если их
направление совпадает с направление
протекания тока. Напряжение (разность
потенциалов) и источник электродвижущей
силы берутся со знаком «минус», если их
направление не совпадает с направлением
протекания тока.

Пример
составления уравнения по закону Ома

Рассмотрим
пример решения задачи на составления
уравнения по закону Ома для участка
линейной электрической цепи с двумя
источниками ЭДС.

Пусть
в данной электрической цепи направление
тока будет из точки «a» в точку «b».
Напряжение Uab Направляется всегда из
первой буквы («a») к последней («b»).

Согласно
правилу составления уравнения по закону
Ома источник ЭДС E1 берем со знаком
«плюс», т.к. его направление
(направление стрелочки) совпадает с
направлением протекающего тока.

Источник
ЭДС E2 берем со знаком «минус», т.к.
его направление (направление стрелочки)
не совпадает с направлением протекающего
тока.

Напряжение
Uab или разность потенциалов φa — φb берем
со знаком «плюс», т.к. его направление
совпадает с направление протекающего
тока.

Сопротивление
R1 и R1 соединены последовательно. При
последовательном соединении сопротивлений
их эквивалентное значение равно сумме.

В
результате составленное уравнение по
закону Ома будет иметь вид:

Пусть
потенциал в данной задаче потенциал
точки «а» равен 10 вольт, потенциал
точки «b» = 7 вольт, E1=25 В, E2=17 В, R1=5 Ом,
R2=10 Ом. Рассчитаем величину тока:

Полученный
ток равен 1 Ампер.

11. Потенциальная диаграмма и ее построение

Под
потенциальной
диаграм­мой
понимают
график распределения потенциала вдоль
какого-ли­бо участка цепи или замкнутого
контура. По оси абсцисс на нем откладывают
сопротивления вдоль контура, начиная
с какой-либо произвольной точки, по оси
ординат — потенциалы. Каждой точке
участка цепи или замкнутого контура
соответствует своя точка на потенциальной
диаграмме.

Потенциальная
диаграмма построена, начиная с точки
a,
которая условно принята за начало
отсчета. Потенциал aпринят
равным нулю.

Точка
цепи, потенциал которой условно
принимается равным нулю, называется
базисной.

Если
в условии задачи не оговорено, какая
точка является базисной, то можно
потенциал любой точки условно приравнивать
к нулю. Тогда потенциалы всех остальных
точек будут определяться относительно
выбранного базиса.

Ветвь и узел электрической цепи

Введение

Подавляющее большинство задач по электротехнике сводится к расчету режимов электрических цепей. В условии задается схема электрической цепи и параметры её элементов (напряжения источников питания, сопротивления резисторов и т. п.). Как правило, требуется определить токи и напряжения на различных элементах цепи.

Электрические цепи, в которых получение электрической энергии в источниках, ее передача и преобразование в приемниках происходят при неизменных по величине во времени токах и напряжениях, принято называть цепями постоянного тока.

Следует заметить что методы решения задач для цепей постоянного тока применимы и для цепей синусоидального тока. Различие только в применяемом математическом аппарате.

Непосредственно перед решением задачи необходимо проанализировать схему электрической цепи и выяснить к какому виду (простая или сложная) относится данная электрическая цепь. Для каждого вида существуют свои варианты и способы решения. Далее выбирают наиболее оптимальный вариант расчета и переходят непосредственно к решению задачи.

Для рассмотрения основных приемов решения подобных задач сначала необходимо определится с ключевыми понятиями, без которых дальнейшее рассмотрение будет просто невозможным.

Элементы электрической цепи

Электрической цепью называют совокупность электрических элементов, соединенных проводниками. Состояние электрической цепи можно описать с помощью понятийнапряжения и тока. Все элементы электрической цепи можно условно разбить на две группы: пассивные элементы (резисторы) и активные элементы (источники электромагнитной энергии).

Резистор — пассивный электрический элемент, характеризуемый величиной, называемой электрическим сопротивлением R. Иногда при расчете цепей удобнее использовать другой величиной, обратной сопротивлению: проводимостью G (1. 1).

Электрическое сопротивление резистора R, напряжение на его зажимах UR и ток через резистор IR связаны между собой законом Ома (1.2).

Под активными элементами электрической цепи следует понимать любые источники электрической энергии. Различают два вида источников электрической энергии: источники напряжения и источники тока.

Источник напряжения характеризуется двумя параметрами: величиной электродвижущей силы (ЭДС) Е и внутренним сопротивлением R. На схемах отображается в виде последовательного соединения источника ЭДС Е и сопротивления R.

Напряжение на зажимах источника напряжения U отличается от величины ЭДС E на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника R. Для случая, когда I = 0 справедливо U = E.

Источник тока также характеризуется двумя параметрами: величиной тока I и внутренним сопротивлением R. На схемах отображается в виде параллельного соединения источника тока со значением I и внутреннего сопротивления R.

Любой реальный источник электрической энергии можно представить в виде, как источника напряжения, так и источника тока. Иногда при решении задач возникает необходимость трансформировать источник тока в источник напряжения (или наоборот). Эти преобразования легко можно выполнить с помощью формул, приведенных ниже.

Цепи постоянного тока. Элементы цепи, определение.

Цепи постоянного тока это совокупность объектов и устройств, которые создают путь для движения электрического тока. При этом все происходящие электромагнитные процессы описываются с применение понятий об электродвижущей силе электрическом напряжении и токе.

Все объекты и устройства, которые входят в цепь постоянного тока подразделяются на категории. Первая из них это источники тока. Те источники, в которых идет преобразование не электрической энергии в электрическую называются первичными. К ним относятся гальванические элементы аккумуляторы электрогенераторы фотоэлементы. Если же источник преобразует электрическую энергию, то он называется вторичным. К таким источникам можно отнести выпрямители трансформаторы стабилизаторы и преобразователи.

Кроме источников тока существуют потребители. В них идет обратный процесс преобразования энергии. То есть электрическая переходит в другие виды. В частности в тепловую в нагревательных элементах или в электромагнитную в виде излучения.

И все что осталось относиться к вспомогательным элементам цепи постоянного тока. То есть, то, что не является ни источником, ни потребителем энергии. Сюда можно отнести соединительные провода коммутационные разъёмы переключатели измерительные приборы.

Реальные электрические цепи для упрощения их анализа и расчета изображаются в виде электрических схем. В которых реальные объекты и устройства заменяются на графические условные обозначения. Реальные источники тока в таких электрических схемах представляются в виде источника эдс с внутренним сопротивлением. Нагревательные элементы и им подобные изображаются в виде эквивалентного электрического сопротивления.

Рисунок 1 — пример электрической схемы

 

В случае проведения расчетов с использованием электрических схем выделяют некоторые понятия. Например, ветвь электрической цепи это такой участок схемы на котором значение тока неизменно. В такую ветвь может входить от одного до нескольких элементов включённых последовательно.

Рисунок 2 — ветвь электрической цепи

 

Узлом электрической цепи называется та часть цепи, где происходит соединение минимум трех ветвей. На практике их может быть значительно больше. А соединение двух ветвей это будет также одна ветвь без разветвлений, но разбитая на части. И ток в них будет протекать все равно один и тот же. Если две различные ветви соединяют два разных узла, то они называются параллельными.

Рисунок 3 — узел электрической цепи

 

Ток в цепи постоянного тока не может протекать, если она не замкнута. И та часть цепи, которая состоит из нескольких ветвей и при этом она замкнута, называется контуром.

Рисунок 4 — контур электрической цепи

 

Любая цепь электрического постоянного тока, состоящая из выше перечисленных элементов, может быть отнесена к одному из двух видов цепей. Первая это линейная электрическая цепь. В такой цепи присутствуют только такие элементы параметры, которых не изменяются с изменением тока проходящего через них. В роли такого параметра может выступать сопротивление.

В нелинейных электрических цепях также могут присутствовать линейные элементы. Но отличаются такие цепи наличием одно или более нелинейного элемента. То есть в таком элементе изменяется один из параметров при протекании тока через него. Простейшим нелинейным элементом является лампа накаливания. В холодном состоянии спираль имеет более низкое сопротивление, а при прохождении тока через нее сопротивление увеличивается.

Ветвь и узел электрической цепи

Электрическая цепь характеризуется совокупностью элементов, из которых она состоит, и способом их соединения. Соединение элементов электрической цепи наглядно отображается ее схемой. В зависимости от особенностей схемы следует применять тот или иной способ расчета электрической цепи. В данном разделе рассмотрим ключевые понятия, которые в дальнейшем будут необходимы для выбора наиболее оптимального и правильного приема решения задач.

Ветвью называется участок электрической цепи, обтекаемый одним и тем же током. Ветвь образуется одним или несколькими последовательно соединенными элементами цепи.

Узел — место соединения трех и более ветвей.

В качестве примера на рисунке изображены схемы двух электрических цепей. Первая из них содержит 6 ветвей и 4 узла. Вторая состоит из 5 ветвей и 3 узлов. В этой схеме обратите внимание на нижний узел. Очень часто допускают ошибку, считая что там 2 узла электрической цепи, мотивируя это наличием на схеме цепи в нижней части 2-х точек соединения проводников. Однако на практике следует считать две и более точки, соединенных между собой проводником, как один узел электрической цепи.

При обходе по соединенным в ветвях цепям можно получить замкнутый контурэлектрической цепи. Каждый контур представляет собой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, при этом каждый узел встречается в данном контуре не более одного раза. Ниже приведена электрическая схема, на которой отмечено несколько произвольно выбранных контуров.

Всего для данной цепи можно выделить 6 замкнутых контуров.

 


Теория электрических цепей — Википедия. Что такое Теория электрических цепей

Теория электрических цепей — совокупность наиболее общих закономерностей, описывающих процессы в электрических цепях. Теория электрических цепей основана на двух постулатах:

  1. Исходное предположение теории электрических цепей. Все процессы в любых электротехнических устройствах можно описать с помощью двух понятий: тока и напряжения.
  2. Исходное допущение теории электрических цепей. Сила тока в любой точке сечения любого проводника одна и та же, а напряжение между любыми двумя точками пространства изменяется по линейному закону[источник не указан 681 день].

Основные понятия

Ток — количество зарядов (q, в Кулонах), перемещаемых через поперечное сечение проводника в единицу времени (t, в секундах).

i(t) = dq/dt или I = q/t , измеряется в Амперах = А

Напряжение — предел отношения количества энергии, необходимой для переноса некоторого количества электричества из одной точки пространства в другую, к этому количеству электричества, когда оно стремится к нулю. Последнее равенство написано в предположении, что энергия и заряд — величины непрерывные. Размерность напряжения:

В = Дж • Кл−1

Из основных понятий как следствие вытекают определения:

Энергия — мера способности объекта совершать работу. Её размерность:

Дж = В • А • с

Мощность — скорость изменения энергии во времени. Размерность мощности:

Вт = Дж • с−1 = В • А

Электрическая цепь

Электрическая цепь — совокупность элементов и источников, предназначенных для генерации, приема и преобразования токов и напряжений (электрических сигналов). Те участки цепи, куда поступают или для которых генерируются сигналы, называют входами; те участки, на которых регистрируют токи или напряжения в результате их генерации или преобразования, — выходами.

Элементы электрической цепи — идеализированные устройства с двумя или более зажимами, все электромагнитные процессы в которых с достаточной для практики точностью могут быть описаны только в основных понятиях (тока и напряжения).

Элементы бывают: линейные и нелинейные, пассивные и активные, стационарные и нестационарные, непрерывные и дискретные, с сосредоточенными и распределенными параметрами. Из дальнейшего рассмотрения исключим нестационарные элементы и элементы с распределенными параметрами.
Источники электромагнитной энергии — идеализированные устройства, имеющие два или более зажимов и предназначенные для генерации или преобразования электромагнитной энергии. Источники бывают: независимые, зависимые и управляемые.

Ветвь

Ветвью называется участок электрической цепи с одним и тем же током. Ветвь состоит из одного активного или пассивного элемента или представляет собой последовательное соединение нескольких элементов.

Узел

Узлом называется место соединения трех и более ветвей. Различают понятия геометрического и потенциального узлов. Геометрические узлы, имеющие одинаковые потенциалы, могут быть объединены в один потенциальный узел.

Контур

Контуром называется замкнутый путь, проходящий через несколько ветвей и узлов разветвлённой электрической цепи.

Двухполюсник

Двухполюсником называют часть электрической цепи с двумя выделенными зажимами-полюсами.

Четырёхполюсник

Четырёхполюсником называют часть электрической цепи, имеющую две пары зажимов, которые называются входными и выходными.

Литература

  • Добротворский И. Н. Теория электрических цепей. Учебник. — М.: Радио и связь, 1989.
  • В. Г. Герасимов, Э. В. Кузнецов, О. В. Николаева. Электротехника и электроника. Кн. 1. Электрические и магнитные цепи. — М.: Энергоатомиздат, 1996. — 288 с. — ISBN 5-283-05005-X.

Электрические цепи, элементы электрических цепей. Условные обозначения элементов электрической цепи

Электротехнические устройства очень важны в жизни современного цивилизованного человека. Но для их работы необходимо соблюдение целого ряда требований. В рамках статьи мы внимательно рассмотрим электрические цепи, элементы электрических цепей и как они функционируют.

Что нужно для работы электротехнического устройства?

Для его функционирования должна быть создана электрическая цепь. Её задача – передавать энергию устройству и обеспечивать требуемый режим работы. Что же называют электрической цепью?

Так обозначают совокупность объектов и устройств, которые образуют путь передвижения тока. При этом электромагнетические процессы могут быть описаны с помощью знаний об электрическом токе, а также тех, что предлагает электродвижущая сила и напряжение. Стоит отметить, что, говоря о таком понятии, как элемент электрической цепи, сопротивление в данном случае будет играть довольно значительную роль.

Нюансы графической маркировки

Чтобы удобнее было анализировать и рассчитывать электрическую цепь, её изображают в виде схемы. В ней содержатся условные обозначения элементов, а также способы из соединения. В целом, что собой представляет электрическая цепь в виде схемы, хорошо дают понять, использованные в статье фотографии. Периодически можно встретить рисунки с иными схемами. Почему это так? Обозначения элементов электрической цепи схем, созданных на территории СНГ и других стран, немного разнятся. Это происходит из-за использования различных систем графической маркировки.

Основные элементы электрической цепи, в зависимости от конструкции и роли в схемах, могут быть классифицированы по разным системам. В рамках статьи их будет рассмотрено три.

Виды элементов

Условно их можно разделить на три группы:

  1. Источники питания. Особенностью данного вида элементов является то, что они могут превращать какой-то вид энергии (чаще всего химическую) в электрическую. Различают два типа источников: первичные, когда в электрическую энергию превращается другой вид, и вторичные, которые на входе, и на выходе имеют электрическую энергию (в качестве примера можно привести выпрямительное устройство).
  2. Потребители энергии. Они преобразовывают электрический ток во что-то другое (освещение, тепло).
  3. Вспомогательные элементы. Сюда относят различные составляющие, без которых реальная цепь не будет работать, как то: коммутационная аппаратура, соединительные провода, измерительные приборы и прочее, подобное по назначению.

Все элементы охвачены одним электромагнитным процессом.

Как трактовать изображения на практике?

Чтобы рассчитать и проанализировать реальные электрические цепи, используют графическую составляющую в виде схемы. В ней, размещённые элементы изображаются с помощью условных обозначений. Но здесь есть свои особенности: так, вспомогательные элементы обычно на схемах не указываются. Также, если сопротивление у соединительных проводов значительно меньше, чем у составляющих, то его не указывают и не учитывают. Источник питания обозначается как ЭДС. При необходимости подписать каждый элемент, указывается, что у него внутреннее сопротивление r0. Но реальные потребители подставляют свои параметры R1, R2, R3, …, Rn. Благодаря этому параметру, учитывается способность элемента цепи преобразовывать (необратимо) электроэнергию в другие виды.

Элементы схемы электрической цепи

Условные обозначения элементов электрической цепи в текстовом варианте представлены быть не могут, поэтому они изображены на фото. Но всё же описательная часть должна быть. Так, необходимо отметить, что элементы электрической цепи делят на пассивные и активные. К первым относят, например, соединительные провода и электроприёмники.

Пассивный элемент электрической цепи отличается тем, что его присутствием при определённых условиях можно пренебречь. Чего не скажешь о его антиподе. К активным элементам относят те из них, где индуцируется ЭДС (источники, электродвигатели, аккумуляторы, когда они заряжаются и так далее). Важными в этом плане являются специальные детали схем, которые обладают сопротивлением, что характеризуется вольт-амперной зависимостью, поскольку они взаимно влияют друг на друга. Когда сопротивление является постоянным независимо от показателя тока или напряжения, то данная зависимость выглядит как прямой отрезок. Называют их линейные элементы электрической цепи. Но в большинстве случаев, на величину сопротивления влияет и ток, и напряжение. Не в последнюю очередь это происходит из-за температурного параметра. Так, когда элемент нагревается, то сопротивление начинает возрастать. Если данный параметр находится в сильной зависимости, то вольт-амперная характеристика неодинакова в любой точке мысленного графика. Поэтому элемент называется нелинейным.

Как вы видите, условные обозначения элементов электрической цепи существуют разные и в большом количестве. Поэтому запомнить их сразу вряд ли удастся. В этом помогут схематические изображения, представленные в данной статье.

В каких режимах работает электрическая цепь?

Когда к источнику питания подключено разное количество потребителей, то соответственно меняются величины токов, мощностей и напряжения.

А от этого зависит режим работы цепи, а также элементов, что в неё входят. Схему используемой на практике конструкции можно представить, как активный и пассивный двухполюсник. Так называют цепи, которые соединяются с внешней частью (по отношению к ней) с помощью двух выводов, которые, как можно догадаться, имеют разные полюса. Особенность активного и пассивного двухполюсника состоит в следующем: в первом имеется источник электрической энергии, а во втором он отсутствует. На практике широко используются схемы замещения во время работы активных и пассивных элементов. То, какой будет режим работы определяется параметрами последних (изменения благодаря их корректировке). А сейчас давайте рассмотрим, какими же они бывают.

Режим холостого хода

Он подразумевает отключение нагрузки от источника питания с помощью специального ключа. Ток в данном случае становится равным нулю. Напряжение же выравнивается в местах зажимов на уровень ЭДС. Элементы схемы электрической цепи в данном случае не используются.

Режим короткого замыкания

При таких условиях ключ схемы замкнут, а сопротивление равняется нулю. Тогда напряжение на зажимах также = 0.

Если использовать оба режима, которые были уже рассмотрены, то по их результатам могут быть определены параметры активного двухполюсника. Если ток изменяется в определённых пределах (которые зависят от детали), то нижняя граница всегда равна нулю, и эта составляющая начинает отдавать энергию внешней цепи. Если показатель меньше нуля, то отдавать энергию будет именно он. Также необходимо принять во внимание, что если напряжение меньше нуля, то это значит, что резисторами активного двухполюсника потребляется энергия источников, с которыми существует связь благодаря цепи, а также запасы самого устройства.

Номинальный режим

Он необходим для обеспечения технических параметров как всей цепи, так и отдельных элементов. В данном режиме показатели близятся к тем величинам, что указаны на самой детали, в справочной литературе или технической документации. Следует учитывать, что каждое устройство имеет свои параметры. Но три основных показателя можно найти почти всегда – это номинальный ток, мощность и напряжение, их имеют все электрические цепи. Элементы электрических цепей также все без исключения обладают ими.

Согласованный режим

Он используется для обеспечения максимальной передачи активной мощности, которая идет от источника питания к потребляемому энергию. При этом нелишним будет высчитать параметр полезности.

Когда осуществляется работа с данным режимом, необходимо соблюдать осторожность и быть готовым, что часть схемы выйдет из строя (если заранее не проработать теоретические аспекты).

Основные элементы во время проведения расчетов для электрических цепей

Они используются в сложных конструкциях, чтобы проверить, что и как будет работать:

  1. Ветвь. Так называют участок цепи, на котором одна и та же величина тока. Ветвь может комплектоваться из одного/нескольких элементов, которые последовательно соединены.
  2. Узел. Место, где соединяется как минимум три ветви. Если они соединены с одной парой узлов, то их называют параллельными.
  3. Контур. Подобным образом именуют любой замкнутый путь, который проходит по нескольким ветвям.

Вот такие деления имеют электрические цепи. Элементы электрических цепей во всех случаях, кроме ветви, обязательно присутствуют в множестве.

Условные положительные направления

Их необходимо задавать, чтобы правильно формулировать уравнения, которые описывают происходящие процессы. Важность направления есть для токов, ЭДС источников питания, а также напряжений.

Особенности нанесения разметок на схемы:

  1. Для ЭДС источников они указываются произвольно. Но при этом необходимо учитывать, что полюс, к которому направлена стрелка, обладает более высоким потенциалом, по сравнению со вторым.
  2. Для токов, которые работают с источниками ЭДС – должны совпадать с ними. Во всех других случаях направление является произвольным.
  3. Для напряжений – совпадает с током.

Виды электрических цепей

Как их различают? Если параметры элемента не зависят от тока, что протекает в нём, то его называют линейным. В качестве примера можно привести электропечь. Нелинейные элементы электрической цепи обладают сопротивлением, которое растёт при повышении напряжения, что подводится к лампе.

Законы, которые понадобятся при работе с цепями постоянного тока

Анализ и расчет будут гораздо эффективнее, если одновременно использовать закон Ома, а также первый и второй законы Кирхгофа.

С их помощью можно установить взаимосвязь между теми значениями, которые имеют токи, напряжения, ЭДП по всей электрической цепи или на отдельных её участках. И это всё на основе параметров элементов, которые в них входят.

Закон Ома для участка цепи

Для нас важна сила тока (I), напряжение (U) и сопротивление (R). Данный закон выражается такой формулой: I=U/R. При расчёте электрических цепей иногда более удобно использовать обратную величину: R=I/U.

Закон Ома для полной цепи

Он определяет зависимость, которая устанавливается между ЭДС (Е) источника питания, у которого внутреннее сопротивление равно r, током и общим эквивалентом R. Формула выглядит I = E/(r+R). Сложная цепь обладает, как правило, несколькими ветвями. В них могут включаться другие источники питания. Тогда воспользоваться законом Ома для полноценного описания процесса становится проблематично.

Первый закон Кирхгофа

Любой узел электрической цепи имеет алгебраическую сумму токов, которая равна нулю.

Токи, которые идут к узлу, в данном случае берутся со знаком плюс. Те, что направлены от него – с минусом. Важность этого закона заключается в том, что с его помощью устанавливается зависимость между токами, которые находятся на разных узлах.

Второй закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма ЭДС в любом выбранном замкнутом контуре является равной просуммированному числу падений напряжений на всех его участках. Всегда ли это так? Нет.

Если в электрическую цепь были включены источники напряжений, то данный показатель будет равен нулю. Во время записи уравнения согласно этому закону необходимо:

  1. Выбрать направление, по которому будет осуществляться обход контура.
  2. Задать положительные показатели для токов, ЭДС и напряжений.

Заключение

Итак, мы рассмотрели электрические цепи, элементы электрических цепей и практические особенности взаимодействия с ними. Несмотря на то что тема предполагает объяснение с помощью несложной терминологии, из-за своего объема она достаточно сложна для понимания. Но, разобравшись в ней, можно понять процессы, происходящие в электрической цепи и назначение ее элементов.

Электрическая цепь Википедия

Электрическая цепь
Условное обозначение электрической цепи
Изучается в Теория электрических цепей[d]
Альтернативное имя гальваническая цепь
 Медиафайлы на Викискладе

Электри́ческая цепь (гальвани́ческая цепь) — совокупность устройств, элементов, предназначенных для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий сила тока и напряжение.

Изображение электрической цепи с помощью условных знаков называют электрической схемой (рисунок 1).

Виды электрических цепей

Неразветвлённые и разветвлённые электрические цепи

Рисунок 1 — Разветвлённая цепь

Электрические цепи подразделяют на неразветвлённые и разветвлённые. Во всех элементах неразветвлённой цепи течёт один и тот же ток. Простейшая разветвлённая цепь изображена на рисунке 1. В ней имеются три ветви и два узла. В каждой ветви течёт свой ток. Ветвь можно определить как участок цепи, образованный последовательно соединенными элементами (через которые течёт одинаковый ток) и заключённый между двумя узлами. В свою очередь, узел есть точка цепи, в которой сходятся не менее трёх ветвей. Если в месте пересечения двух линий на электрической схеме поставлена точка (рисунок 1), то в этом месте есть электрическое соединение двух линий, в противном случае его нет. Узел, в котором сходятся две ветви, одна из которых является продолжением другой, называют устранимым или вырожденным узлом.

Линейные и нелинейные электрические цепи

Линейной электрической цепью называют такую цепь, все компоненты которой линейные. К линейным компонентам относятся зависимые и независимые идеализированные источники токов и напряжений, резисторы (подчиняющиеся закону Ома), и любые другие компоненты, описываемые линейными дифференциальными уравнениями, наиболее известны электрические конденсаторы и катушки индуктивности.
Если цепь содержит отличные от перечисленных компоненты, то она называется нелинейной.

Изображение электрической цепи с помощью условных обозначений называют электрической схемой. Функция зависимости тока, протекающего по двухполюсному компоненту, от напряжения на этом компоненте называется вольт-амперной характеристикой (ВАХ). Часто ВАХ изображают графически в декартовых координатах. При этом по оси абсцисс на графике обычно откладывают напряжение, а по оси ординат — ток.

В частности, омические резисторы, ВАХ которых описывается линейной функцией и на графике ВАХ являются прямыми линиями, называют линейными.

Примерами линейных (как правило, в очень хорошем приближении) цепей являются цепи, содержащие только резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности без ферромагнитных сердечников.

Некоторые нелинейные цепи можно приближенно описывать как линейные, если изменение приращений токов или напряжений на компоненте мало, при этом нелинейная ВАХ такого компонента заменяется линейной (касательной к ВАХ в рабочей точке). Этот подход называют «линеаризацией». При этом к цепи может быть применён мощный математический аппарат анализа линейных цепей. Примерами таких нелинейных цепей, анализируемых как линейные, являются практически любые электронные устройства, работающие в линейном режиме и содержащие нелинейные активные и пассивные компоненты (усилители, генераторы и др.).

Законы, действующие в электрических цепях

См. также

Литература

  • Электротехника: Учеб. для вузов/А. С. Касаткин, М. В. Немцов. — 7-е изд., стер.— М.: Высш. шк., 2003.— 542 с.: ил. ISBN 5-06-003595-6
  • Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. — М.: Гардарики, 2002. — 638 с. — ISBN 5-8297-0026-3.

Ссылки

Что такое электрическая цепь? Типы цепей, сетей и частей цепей

Электрические цепи, сети, сложные цепи и другие типы цепей

Что такое электрическая сеть?

Комбинация различных электрических элементов или компонентов, которые связаны каким-либо образом, называется электрической сетью

Комплексные сети

Цепь, которая содержит множество электрических элементов, таких как резисторы, конденсаторы, индукторы, источники тока и источник напряжения ( как переменного, так и постоянного тока) называется сложной сетью.Подобные сети не могут быть легко решены с помощью простого закона Ома или законов Кирхгофа. Т.е. мы решаем эти схемы с помощью определенной техники, например, теоремы Нортона, теоремы Тевенина, теоремы суперпозиции и т. д.

Что такое цепь или электрическая цепь?

Цепь или электрическая цепь — это замкнутый контур, обеспечивающий обратный путь для тока. Или близкий проводящий путь, по которому может течь ток, называется цепью.

Что такое электрическая цепь?

Типы электрических цепей

Существует множество типов электрических цепей , таких как:

  • Последовательная цепь
  • Последовательная цепь
  • Последовательно-параллельная цепь
  • Звезда-треугольник
  • Резистивная цепь
  • Индуктивная цепь
  • емкостная цепь
  • резистивная, индуктивная (цепь RL)
  • резистивная, емкостная (RC-цепь)
  • емкостная, индуктивная (цепи LC)
  • резистивная, индуктивная, емкостная (цепь RLC)
  • линейная цепь
  • нелинейная Цепь
  • Односторонние цепи
  • Двусторонние цепи
  • Активная цепь
  • Пассивная цепь
  • Разрыв цепи
  • Короткое замыкание

Здесь мы кратко обсудим одну за другой ниже.

Последовательная цепь

В этих схемах все электрические элементы (источники напряжения или тока, катушки индуктивности, конденсаторы, резисторы и т. Д.) Соединены последовательно, т. Е. Существует только один путь для перемещения электричества, и в этой цепи нет других ветвей. .

Параллельная цепь

В этих схемах все электрические элементы (источники напряжения или тока, индукторы, конденсаторы, резисторы и т. Д.) Подключены параллельно, т.е. существует много путей для перемещения электричества, и минимальное количество ветвей в этой цепи — два .

Последовательно-параллельная цепь

Если элементы схемы соединены последовательно в одних частях и параллельно в других, это будет последовательно-параллельная цепь. Другими словами, это комбинация последовательной и параллельной цепей. Схема звезда-треугольник

Схема звезда-треугольник

это не последовательная или параллельная, ни последовательно-параллельная схема. В этой схеме электрические элементы соединены таким образом, что это не определено в терминах последовательной, параллельной или последовательной параллельной конфигурации.Подобные схемы могут быть решены с помощью преобразования «звезда-треугольник» или «звезда-треугольник».

Ниже приведены другие производные схемы последовательной, параллельной и последовательно-параллельной схем

  • Чистая резистивная схема
  • Чистая индуктивная схема
  • Чистая емкостная схема
  • Резистивная индуктивная схема, например, RL-схема
  • Резистивная емкостная схема т.е. RC-цепь
  • Емкостная, индуктивная цепи т.е. LC-цепь
  • Резистивная, индуктивная, емкостная цепь RLC-цепь

Все эти схемы показаны на рисунке ниже.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Различные типы электрических цепей

В вышеупомянутых схемах все вышеупомянутые компоненты или элементы могут быть соединены последовательно, параллельно или последовательно-параллельно.

Давайте обсудим еще несколько электрических цепей, которые вы должны знать, прежде чем начинать анализировать электрическую цепь или сеть.

Линейные и нелинейные схемы

Li рядом с контуром

Линейная цепь — это электрическая цепь, в которой параметры цепи (сопротивление, индуктивность, емкость, форма волны, частота и т. Д.) Постоянны.Другими словами, схема, параметры которой не изменяются по току и напряжению, называется линейной схемой.

Нелинейная схема

Нелинейная схема — это электрическая цепь, параметры которой изменяются в зависимости от тока и напряжения. Другими словами, электрическая цепь, в которой параметры цепи (сопротивление, индуктивность, емкость, форма волны, частота и т. Д.) Непостоянны, называется нелинейной схемой.

Односторонние и двусторонние цепи

Односторонние цепи

В односторонних цепях свойства цепи изменяются при изменении направления напряжения или тока питания.Другими словами, односторонняя схема позволяет току течь только в одном направлении. Диодный выпрямитель — лучший пример односторонней схемы, потому что он не выполняет выпрямление в обоих направлениях питания.

Двусторонние схемы

В двухсторонних схемах свойства схемы не меняются при изменении направления напряжения или тока питания. Другими словами, двусторонняя схема позволяет току течь в обоих направлениях. Линия передачи является лучшим примером двусторонней цепи, потому что, если вы подаете питание с любого направления, свойства цепи остаются постоянными.

Параметры цепи, константы и связанные термины

Различные компоненты или элементы, которые используются в электрических цепях, называются параметрами или константами цепи, то есть сопротивлением, емкостью, индуктивностью, частотой и т. Д. Эти параметры могут быть сосредоточенными или распределенными.

Активная цепь

Цепь, которая содержит один или несколько источников ЭДС (электродвижущей силы), называется активной цепью

Пассивная цепь

Цепь, в которой нет ни одного источника ЭДС, называется пассивной Цепь

Обрыв цепи

Цепь, в которой нет обратного пути для прохождения тока (т.е.е. который не завершен) называется разомкнутой цепью. Другими словами, цепь, в которой напряжение стремится к нулю, а ток стремится к бесконечности , называется разомкнутой цепью.

Пример разомкнутой цепи: Цепь с разомкнутым выключателем, в которой лампочка подключена к батарее. Значит, лампочка не светится из-за обрыва цепи.

Короткое замыкание

Цепь, которая имеет обратный путь для протекания в ней тока (т. Е. Замкнутая цепь), известна как короткое замыкание.Другими словами, цепь, в которой напряжение стремится к бесконечности, а ток стремится к нулю , называется коротким замыканием.

Пример короткого замыкания: Цепь с замкнутым выключателем, в которой лампочка подключена к батарее. Значит, лампочка светится от замкнутой цепи.

Части электрических цепей и сетей и Другие связанные термины
Узел

Точка или соединение, в котором встречаются два или более элементов схемы (резистор, конденсатор, индуктор и т. Д.), Называется узлом

Филиал

Часть или участок цепи, который находится между двумя соединениями, называется ответвлением.В ответвлении могут быть подключены один или несколько элементов, и у них есть два вывода.

L oop

Замкнутый путь в цепи, где может быть более двух сеток, называется циклом, то есть в цикле может быть много сеток, но сетка не содержит одного цикла.

Сетка

Замкнутый цикл, в котором нет другого цикла, или путь, который не содержится на других путях, называется сеткой.

Узлы, ветви, петли и сетки в цепи

Полезно знать:

Мы используем различные теоремы для решения сложных сетей.Как правило, сложную сеть можно решить двумя следующими способами.

  • Прямой метод
  • Метод эквивалентной схемы

Какова роль конденсатора в цепях переменного и постоянного тока? Электрические технологии

Какова роль конденсатора в цепях переменного и постоянного тока?

Роль конденсатора в цепях переменного тока:

В цепи переменного тока конденсатор меняет местами свои заряды по мере того, как ток меняется, и создает запаздывающее напряжение (другими словами, конденсатор обеспечивает опережающий ток в цепях и сетях переменного тока)

Роль конденсатора в цепях постоянного тока:

В цепи постоянного тока конденсатор, заряженный приложенным напряжением, действует как размыкающий переключатель.

Роль конденсатора в системах переменного и постоянного тока

Давайте объясним подробно, но сначала мы вернемся к основам конденсатора, чтобы обсудить этот вопрос.

Что такое конденсатор?

Конденсатор представляет собой электрическое устройство с двумя выводами, используемое для хранения электрической энергии в виде электрического поля между двумя пластинами. Он также известен как конденсатор, а единица измерения его емкости в системе СИ — Фарад «Ф», где Фарад — это большая единица емкости, поэтому в настоящее время используются микрофарады (мкФ) или нанофарады (нФ).

Конденсатор похож на батарею, поскольку оба накапливают электрическую энергию. Конденсатор — гораздо более простое устройство, которое не может производить новые электроны, но накапливает их. Внутри конденсатора клеммы соединены с двумя металлическими пластинами, разделенными диэлектрическим материалом (например, вощеной бумагой, слюдой и керамикой), которые разделяют пластины и позволяют им удерживать противоположные электрические заряды, поддерживая электрическое поле.

Конденсаторы могут пригодиться для хранения заряда и быстрого разряда в нагрузку.Проще говоря, конденсатор также работает как небольшая перезаряжаемая батарея. Символ электрического эквивалента для различных типов конденсатора приведен ниже:

Теперь мы знаем концепцию заряда конденсатора и его структуру, но знаете ли вы, что такое емкость? емкость — это способность конденсатора накапливать в нем заряд. Есть несколько факторов, которые влияют на емкость.

  • Площадь пластины
  • Зазор между пластинами
  • Проницаемость изоляционного материала

Связанная публикация: Конденсатор и типы конденсаторов | Фиксированный, переменный, полярный и неполярный

Конденсатор имеет широкий спектр применений в электронике , таких как накопление энергии, регулирование мощности, коррекция коэффициента мощности, генераторы и фильтрация.

В этом уроке мы объясним вам, как можно использовать конденсатор в электронной схеме. Существует три способа подключения конденсатора в электронной схеме:

  • Последовательный конденсатор
  • Параллельный конденсатор
  • Конденсатор в цепях переменного тока
  • Конденсатор в цепях постоянного тока

Связанный пост: Конденсаторы MCQ с пояснительными ответами

Как работает конденсатор?
Работа и конструкция конденсатора

Всякий раз, когда на его клеммы подается напряжение (также известный как зарядка конденсатора), начинает течь ток и продолжается до тех пор, пока напряжение не появится как на отрицательном, так и на положительном (анодном и положительном) контактах. Катод) пластины становятся равными напряжению источника (Applied Voltage).Эти две пластины разделены диэлектрическим материалом (таким как слюда, бумага, стекло и т. Д., Которые являются изоляторами), который используется для увеличения емкости конденсатора.

Когда мы подключаем заряженный конденсатор к небольшой нагрузке, он начинает подавать напряжение (накопленную энергию) на эту нагрузку, пока конденсатор полностью не разрядится.

Конденсаторы бывают разных форм, и их значение измеряется в фарадах (Ф). Конденсаторы используются как в системах переменного, так и постоянного тока (мы обсудим это ниже).

Емкость (C):

Емкость — это количество электрического заряда, перемещаемого в конденсаторе (конденсаторе), когда источник питания на один вольт подключен к его клемме.

Математически,

Уравнение емкости:

C = Q / V

Где,

  • C = емкость в фарадах (F)
  • Q = электрический заряд в кулонах
  • V = напряжение в вольтах.

Мы не будем вдаваться в подробности, потому что наша основная цель этого обсуждения — объяснить роль и применение / использование конденсаторов в системах переменного и постоянного тока.Чтобы понять эту базовую концепцию, мы должны понимать основные типы конденсаторов, относящиеся к нашей теме (поскольку существует много типов конденсаторов, и мы обсудим типы конденсаторов позже в другом посте, потому что это не связано с вопросом).

Связанные сообщения:

Конденсаторы в серии

Как подключить конденсаторы последовательно?

Последовательно ни один конденсатор не подключен напрямую к источнику. Чтобы соединить их последовательно, вам необходимо соединить их встык, как показано на рисунке ниже,

При последовательном соединении конденсаторов общая емкость уменьшается.Следовательно, соединение выполняется последовательно, поэтому ток через конденсаторы будет одинаковым. Кроме того, заряд, накопленный пластиной конденсатора, будет таким же, потому что он исходит от пластины соседнего конденсатора.

Следовательно,

I T = I 1 + I 2 + I 3 +… + I n

и

Q T = Q 1 + Q 2 + Q 3 +… + Q n

Теперь, чтобы найти значение емкости вышеуказанной схемы, мы применим Закон Кирхгофа по напряжению (KVL), тогда у нас будет

V T = V C1 + V C2 + V C3

Как мы знаем, Q = CV

и V = Q / C

Итак,

(Q / C T ) = (Q / C 1 ) + (Q / C 2 ) + (Q / C 3 )

Следовательно,

1 / C T = (1 / C 1 ) + (1 / C 2 ) + (1 / C 3 )

Для n th no.конденсатора, соединенного последовательно,

Для двух последовательно соединенных конденсаторов формула будет иметь вид

C T = (C1 x C2) / (C1 + C2)

Теперь вы можете найти емкость приведенная выше схема, используя формулу,

Здесь C1 = 10 мкФ и C2 = 4,7 мкФ

Итак, C T = (10 x 4.7) / (10 + 4.7)

C T = 47 / 14,7

C T = 3,19 мкФ

Параллельные конденсаторы

Как подключить конденсаторы параллельно?

Параллельно каждый конденсатор напрямую подключается к источнику, как вы можете видеть на изображении ниже,

Когда вы подключаете конденсаторы параллельно, общая емкость равна сумме всех емкостей конденсатора.Поскольку верхняя и нижняя пластины всех конденсаторов соединены вместе, из-за этого площадь пластины также увеличивается.

Общий ток в параллельной цепи будет равен току на каждом конденсаторе.

Применяя закон Кирхгофа,

I T = I 1 + I 2 + I 3

Теперь ток через конденсатор выражается как

I = C (dV / dt)

Итак,

Решив приведенное выше уравнение

C T = C 1 + C 2 + C 3

And, для n th no.конденсатора, соединенного последовательно,

C T = C 1 + C 2 + C 3 +… + C n

Теперь вы можете определить емкость цепи, используя приведенную выше формулу,

Здесь C 1 = 10 мкФ и C 2 = 1 мкФ

Итак, C T = 10 мкФ + 1 мкФ

C T = 11 мкФ

Связанные сообщения:

Полярный и неполярный конденсатор

Неполярный конденсатор: (Используется как в системах переменного, так и постоянного тока)

Неполярные конденсаторы могут использоваться как в системах переменного, так и постоянного тока.Их можно подключать к источнику питания в любом направлении, и их емкость не зависит от смены полярности.

Полярный конденсатор: (используется только в цепях и системах постоянного тока)

Конденсаторы этого типа чувствительны к их полярности и могут использоваться только в системах и сетях постоянного тока. Конденсаторы Polar не работают в системе переменного тока из-за смены полярности после каждого полупериода питания переменного тока. Типы конденсаторов

: полярные и неполярные конденсаторы с символами

Роль конденсаторов в цепях переменного тока

Конденсатор находит множество применений в системах переменного тока, и ниже мы обсудим несколько вариантов использования конденсаторов в сетях переменного тока.

Бестрансформаторный источник питания:

Конденсаторы используются в бестрансформаторных источниках питания. В таких схемах конденсатор включен последовательно с нагрузкой, потому что мы знаем, что конденсатор и катушка индуктивности в чистом виде не потребляют мощность. Они просто берут мощность в одном цикле и возвращают ее в другом цикле на нагрузку. В этом случае он используется для снижения напряжения с меньшими потерями мощности.

Асинхронные двигатели с расщепленной фазой:

Конденсаторы также используются в асинхронных двигателях для разделения однофазного источника питания на двухфазный источник питания для создания вращающегося магнитного поля в роторе для захвата этого поля.Этот тип конденсатора в основном используется в бытовых водяных насосах, вентиляторах, кондиционерах и многих устройствах, которым для работы требуется как минимум две фазы.

Коррекция и улучшение коэффициента мощности:

Повышение коэффициента мощности дает множество преимуществ. В трехфазных системах питания конденсаторная батарея используется для подачи реактивной мощности на нагрузку и, следовательно, для повышения коэффициента мощности системы. Конденсаторная батарея устанавливается после точного расчета. По сути, он вырабатывает реактивную мощность, которая ранее передавалась от энергосистемы, следовательно, снижает потери и повышает эффективность системы.

Конденсаторы в цепях переменного тока

Как подключить конденсатор в цепи переменного тока?

В цепи постоянного тока конденсатор заряжается медленно, пока зарядное напряжение конденсатора не сравняется с напряжением питания. Кроме того, в этом состоянии конденсатор не позволяет току проходить через него после полной зарядки.

И когда вы подключаете конденсатор к источнику переменного тока, он непрерывно заряжается и разряжается из-за постоянного изменения уровней напряжения.Емкость в цепях переменного тока зависит от частоты подаваемого входного напряжения. Кроме того, если вы видите векторную диаграмму идеальной цепи конденсатора переменного тока, вы можете заметить, что ток опережает напряжение на 90 °.

В конденсаторной цепи переменного тока ток прямо пропорционален скорости изменения подаваемого входного напряжения, которая может быть выражена как

I = dQ / dt

I = C (dV / dt)

Теперь мы рассчитаем емкостное реактивное сопротивление в цепи переменного тока .

Как мы знаем, I = dQ / dt и Q = CV

И входное напряжение переменного тока в приведенной выше схеме будет выражено как

V = V m Sin wt

Итак, I m = d (CV m Sin wt ) / dt

I m = C * V m Cos wt * w (после дифференцирования)

I m = wC V m Sin (wt + π / 2)

At, w = 0, Sin (wt + π / 2) = 1

Следовательно,

I m = wCV m

V m / I м = 1 / wC (где w = 2πf и V м / I м = X c )

Емкостное реактивное сопротивление (X c ) =

Теперь, чтобы вычислить емкостное сопротивление указанной выше цепи,

Xc = 1 / 2π (50) (10)

Xc = 3183.09 Ом

Связанный пост: В чем разница между батареей и конденсатором?

Роль конденсаторов в цепях постоянного тока

Регулировка мощности:

В системах постоянного тока конденсатор используется в качестве фильтра (в основном). Его наиболее распространенное использование — преобразование источника питания переменного тока в постоянный при выпрямлении (например, в мостовом выпрямителе). Когда мощность переменного тока преобразуется в колеблющуюся (с пульсациями, то есть не в устойчивом состоянии с помощью схем выпрямителя) мощность постоянного тока (пульсирующая мощность постоянного тока), чтобы сгладить и отфильтровать эти пульсации и флуктуации, используется полярный конденсатор постоянного тока.Его значение рассчитано точно и зависит от напряжения в системе и тока нагрузки.

Конденсатор развязки:

Конденсатор развязки используется, где мы должны развязать две электронные схемы. Другими словами, шум, создаваемый одной схемой, заземляется разделительным конденсатором и не влияет на работу другой схемы.

Конденсатор связи:

Как мы знаем, Конденсатор блокирует постоянный ток и позволяет переменному току проходить через него (мы обсудим это в следующем сеансе, как это происходит).Таким образом, он используется для разделения сигналов переменного и постоянного тока (также используется в схемах фильтров для той же цели). Его значение рассчитывается таким образом, чтобы его реактивное сопротивление было минимальным на основе частоты, которую мы хотим передать через него. Конденсатор связи также используется в фильтрах (схемах удаления пульсаций, таких как RC-фильтры) для разделения сигналов переменного и постоянного тока и устранения пульсаций из пульсирующего напряжения питания постоянного тока для преобразования его в чистое переменное напряжение после выпрямления.

Также можете прочитать:

Типы электрических цепей

Осторожно

Электричество опасно и может быть опасным.В сомнениях? Вызовите квалифицированного электрика.

Виды электрических цепей

В домашних условиях встречаются три основных типа цепей. Это кольцевые цепи, радиальные цепи и цепи освещения.

Кольцевые цепи

Большинство современных розеток представляют собой кольцевые цепи или кольцевые сети, как их иногда называют. Кабель покидает потребительский блок и направляется к каждому гнезду на основной сети, а когда он достигает последнего гнезда, он затем возвращается к потребительскому блоку, создавая таким образом кольцо.Преимущество этой системы заключается в том, что мощность может достигать розеток в цепи с обоих направлений, что снижает силовую нагрузку на кабели.

Кольцевая цепь может обслуживать площадь до 110 квадратных метров (120 квадратных ярдов), для подключения цепи используется кабель 2,5 мм 2 , и в цепи есть предохранитель на 30 ампер или автомат MCB на 32 ампер на блоке потребителя. Обычно в доме имеется одна кольцевая схема наверху и одна кольцевая схема внизу.

Кольцевые цепи могут иметь дополнительные розетки, добавленные к кольцевой цепи путем добавления «ответвления».Ответвление — это ответвление от кольцевой цепи, обычно от существующей цепи, хотя также можно использовать распределительную коробку. Теоретически можно добавить столько ответвлений, сколько розеток, но максимальная нагрузка цепи (30/32 ампер) все еще существует).

Для получения дополнительной информации см. Следующие страницы,

Радиальные цепи

В радиальных цепях кабель идет от блока потребителя и проходит к каждой розетке, как и в кольцевой цепи. Однако, когда цепь достигает последней розетки, кабель заканчивается, а кольцевая магистраль возвращается к потребителю.

Радиальные контуры могут обслуживать только меньшую площадь. При использовании кабеля 2,5 мм 2 в сочетании с 20-амперным предохранителем / автоматическим выключателем допустимая площадь составляет 20 квадратных метров (24 квадратных ярда). Для кабеля 4 мм 2 в сочетании с автоматическим выключателем на 32 ампер или патронным предохранителем на 30 ампер (вставной предохранитель не допускается) допустима площадь 50 квадратных метров (60 квадратных ярдов).

Аналогично кольцевым цепям, при необходимости можно добавить ответвления в точках радиальной цепи. Приборы с большой мощностью (плиты / душевые) должны иметь собственный радиальный контур.

Дополнительные сведения см. На следующих страницах,

Цепи освещения

Цепи освещения в основном представляют собой радиальные цепи. Существует два различных типа освещения: контурная петля и старая схема распределительной коробки. Большинство домов сочетают в себе аспекты обоих типов схем. В контурной петле есть кабель, идущий от источника света к свету, заканчивающийся на последнем источнике света, как в обычных радиальных цепях, а затем единственный кабель, идущий от источников света к переключателям света.

Другой тип осветительной цепи имеет распределительную коробку для каждого источника света. Кабель проходит от потребительского блока к первой распределительной коробке, а затем к следующему концу последней соединительной коробки. Затем прокладывают еще один кабель от каждой распределительной коробки к свету и еще один провод от распределительной коробки к выключателю. Для цепи освещения используется кабель 1 мм 2 или 1,5 мм 2 для длинных участков.

Предохранитель на 5 ампер или автоматический выключатель на 6 ампер используется в блоке потребителя для цепи освещения.Максимальная нагрузка на схему освещения составляет 1200 Вт, что составляет 12 светильников по 100 Вт. Если требуется больше источников света, следует использовать другую схему освещения. Обычно в доме имеется 2 цепи освещения: одна наверху, а другая внизу.

Для получения дополнительной информации см. Добавление нового света и выключателя.

связанные страницы

Нужна помощь или припасы?

Обсуждения на форуме

У вас есть вопросы или комментарии по этой теме? Щелкните здесь, чтобы разместить свой вопрос / комментарий.

Тема Автор: Ответы Опубликовано в
В настоящее время нет вопросов по этой теме.
Щелкните здесь, чтобы разместить свой вопрос / комментарий.

электрическая схема | Infoplease

электрическая цепь, непрерывный путь, по которому электрический ток существует или предназначен или может течь.Простая схема может состоять из электрического элемента (источника питания), двух проводников (один конец каждого присоединяется к каждому выводу элемента) и небольшой лампы (нагрузки), к которой ведут свободные концы проводов. из ячейки прилагаются. Когда соединения выполнены правильно, ток течет, цепь называется замкнутой, и лампа загорается. Ток течет от ячейки по одному проводу к лампе, через лампу и по другому проводу обратно в ячейку.Когда провода отключены, цепь называется разомкнута, или разорвана. На практике цепи размыкаются такими устройствами, как выключатели, предохранители и автоматические выключатели (см. Предохранитель, электрический; автоматический выключатель; короткое замыкание). Две общие классификации схем — последовательные и параллельные. Элементы последовательной цепи соединены встык; один и тот же ток течет по его частям одну за другой. Элементы параллельной схемы соединены таким образом, что каждый компонент имеет одинаковое напряжение на своих выводах; текущий поток делится между частями.Когда два элемента схемы соединены последовательно, их эффективное сопротивление (полное сопротивление, если в цепь подается переменный ток) равно сумме отдельных сопротивлений; ток одинаков во всех компонентах цепи. Когда элементы схемы соединены параллельно, общее сопротивление меньше, чем у элемента, имеющего наименьшее сопротивление, а общий ток равен сумме токов в отдельных ветвях. Схема с батарейным питанием является примером цепи постоянного тока; напряжения и токи постоянны по величине и не меняются со временем.В цепях переменного тока напряжение и ток периодически меняют направление со временем. Стандартная электрическая розетка подает переменный ток. В цепях освещения и электрического оборудования используются цепи переменного тока. Многие другие устройства, включая компьютеры, стереосистемы и телевизоры, должны сначала преобразовать переменный ток в постоянный. Это делается с помощью специальной внутренней схемы, обычно называемой источником питания. Цифровая схема — это особый вид электронных схем, используемых в компьютерах и многих других устройствах.Магнитные цепи аналогичны электрическим цепям, где магнитные материалы рассматриваются как проводники магнитного потока. Магнитные цепи могут быть частью электрической цепи; трансформатор является примером. Эквивалентные схемы используются в анализе схем как инструмент моделирования; простая схема, состоящая из резистора и катушки индуктивности, может использоваться для электрического представления громкоговорителя. Электрические схемы можно использовать и в других областях исследований. Например, при изучении теплового потока для обозначения теплоизоляции используется резистор.Рабочие электрические цепи могут использоваться для решения общих задач (как в аналоговом компьютере).

Колумбийская электронная энциклопедия, 6-е изд. Авторские права © 2012, Columbia University Press. Все права защищены.

См. Другие статьи Энциклопедии по: Электротехника

Урок 6. Тема «Электрическая схема» Грамматический материал: Сравнения

  • Ресурс исследования

  • Исследовать

    • Искусство и гуманитарные науки
    • Бизнес
    • Инженерная технология
    • Иностранный язык
    • История
    • Математика
    • Наука
    • Социальная наука
    Лучшие подкатегории
    • Продвинутая математика
    • Алгебра
    • Основы математики
    • Исчисление
    • Геометрия
    • Линейная алгебра
    • Предалгебра
    • Предварительный расчет
    • Статистика и вероятность
    • Тригонометрия
    • другое →
    Лучшие подкатегории
    • Астрономия
    • Астрофизика
    • Биология
    • Химия
    • Науки о Земле
    • Наука об окружающей среде
    • Здравоохранение
    • Физика
    • другое →
    Лучшие подкатегории
    • Антропология
    • Закон
    • Политология
    • Психология
    • Социология
    • другое →
    Лучшие подкатегории
    • Бухгалтерский учет
    • Экономика
    • Финансы
    • Менеджмент
    • другое →
    Лучшие подкатегории
    • Аэрокосмическая техника
    • Биоинженерия
    • Химическая промышленность
    • Гражданское строительство
    • Компьютерные науки
    • Электротехника
    • Промышленное проектирование
    • Машиностроение
    • Веб-дизайн
    • другое →
    Лучшие подкатегории
    • Архитектура
    • Связь
    • Английский
    • Гендерные исследования
    • Музыка
    • Исполнительское искусство
    • Философия
    • Религиоведение

Что такое электротехника? | Живая наука

Электротехника — одна из новейших отраслей машиностроения, восходящая к концу 19 века.Это отрасль техники, которая занимается технологиями электричества. Инженеры-электрики работают над широким спектром компонентов, устройств и систем, от крошечных микрочипов до огромных генераторов электростанций.

Ранние эксперименты с электричеством включали примитивные батареи и статические заряды. Однако фактическое проектирование, конструирование и производство полезных устройств и систем началось с реализации закона индукции Майкла Фарадея, который по существу гласит, что напряжение в цепи пропорционально скорости изменения магнитного поля в цепи.Этот закон применяется к основным принципам работы электрического генератора, электродвигателя и трансформатора. Наступление современной эпохи ознаменовано появлением электричества в домах, на предприятиях и в промышленности, что стало возможным благодаря инженерам-электрикам.

Некоторые из самых выдающихся пионеров в области электротехники включают Томаса Эдисона (электрическая лампочка), Джорджа Вестингауза (переменный ток), Николы Тесла (асинхронный двигатель), Гульельмо Маркони (радио) и Фило Т.Фарнсворт (телевидение). Эти новаторы превратили идеи и концепции об электричестве в практические устройства и системы, которые положили начало современной эпохе.

С момента своего зарождения область электротехники выросла и разветвилась на ряд специализированных категорий, включая системы производства и передачи электроэнергии, двигатели, аккумуляторы и системы управления. Электротехника также включает электронику, которая подразделяется на еще большее количество подкатегорий, таких как радиочастотные (RF) системы, телекоммуникации, дистанционное зондирование, обработка сигналов, цифровые схемы, приборы, аудио, видео и оптоэлектроника.

Область электроники родилась с изобретением в 1904 году Джоном Амброузом Флемингом термоэлектронной ламповой диодной лампы. Электронная лампа в основном действует как усилитель тока, выдавая ток, кратный входному. Он был основой всей электроники, включая радио, телевидение и радары, до середины 20 века. Он был в значительной степени заменен транзистором, который был разработан в 1947 году в лабораториях AT&T Bell Laboratories Уильямом Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттейном, за что они получили Нобелевскую премию по физике 1956 года.

Чем занимается инженер-электрик?

«Инженеры-электрики проектируют, разрабатывают, тестируют и контролируют производство электрического оборудования, такого как электродвигатели, радиолокационные и навигационные системы, системы связи и оборудование для выработки электроэнергии, — утверждает Бюро статистики труда США». Инженеры-электронщики проектируют и разрабатывают электронное оборудование. оборудование, такое как системы вещания и связи — от портативных музыкальных плееров до систем глобального позиционирования (GPS) ».

Если это практическое, реальное устройство, которое производит, проводит или использует электричество, по всей вероятности, оно было разработано инженер-электрик.Кроме того, инженеры могут проводить или составлять спецификации для разрушающих или неразрушающих испытаний производительности, надежности и долговечности устройств и компонентов.

Современные инженеры-электрики проектируют электрические устройства и системы с использованием основных компонентов, таких как проводники, катушки, магниты, батареи, переключатели, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы. Почти все электрические и электронные устройства, от генераторов на электростанции до микропроцессоров в вашем телефоне, используют эти несколько основных компонентов.

Важнейшие навыки, необходимые в электротехнике, включают глубокое понимание теории электричества и электроники, математики и материалов. Эти знания позволяют инженерам разрабатывать схемы для выполнения определенных функций и удовлетворения требований безопасности, надежности и энергоэффективности, а также прогнозировать их поведение до реализации проекта оборудования. Иногда, однако, схемы конструируются на «макетных платах» или прототипах печатных плат, изготовленных на станках с числовым программным управлением (ЧПУ), для тестирования перед запуском в производство.

Инженеры-электрики все больше полагаются на системы автоматизированного проектирования (САПР) для создания схем и компоновки схем. Они также используют компьютеры для моделирования работы электрических устройств и систем. Компьютерное моделирование можно использовать для моделирования национальной электросети или микропроцессора; поэтому для инженеров-электриков очень важно владение компьютерами. Помимо ускорения процесса создания схем, макетов печатных плат (PCB) и чертежей электрических и электронных устройств, системы CAD позволяют быстро и легко изменять конструкции и создавать прототипы с помощью станков с ЧПУ.Полный список необходимых навыков и способностей для инженеров-электриков и электронщиков можно найти на MyMajors.com.

Работа и зарплата в области электротехники

Инженеры-электрики и электронщики работают в основном в научно-исследовательских и опытно-конструкторских отраслях, компаниях, оказывающих инженерные услуги, на производстве и в федеральном правительстве, согласно BLS. Как правило, они работают в помещениях, в офисах, но им, возможно, придется посещать объекты, чтобы увидеть проблему или сложное оборудование, сообщает BLS.

Обрабатывающие отрасли, в которых работают инженеры-электрики, включают автомобильную, морскую, железнодорожную, аэрокосмическую, оборонную, бытовую электронику, коммерческое строительство, освещение, компьютеры и компоненты, телекоммуникации и управление движением. Государственные учреждения, в которых работают инженеры-электрики, включают транспортные департаменты, национальные лаборатории и вооруженные силы.

Для большинства рабочих мест в области электротехники требуется как минимум степень бакалавра технических наук. Многие работодатели, особенно те, которые предлагают услуги инженерного консалтинга, также требуют государственной сертификации в качестве профессионального инженера.Кроме того, многие работодатели требуют сертификации от Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) или Института инженерии и технологий (IET). Степень магистра часто требуется для продвижения к руководству, а постоянное образование и подготовка необходимы, чтобы идти в ногу с достижениями в области технологий, испытательного оборудования, компьютерного оборудования и программного обеспечения, а также государственных постановлений.

По состоянию на июль 2014 года, диапазон заработной платы для недавно получившего диплом инженера-электрика со степенью бакалавра составляет от 55 570 до 73 908 долларов, согласно Salary.com. Диапазон для инженера среднего звена со степенью магистра и стажем от пяти до 10 лет составляет от 74 007 до 108 640 долларов, а для старшего инженера со степенью магистра или доктора и более 15 лет опыта — от 97 434 до 138 296 долларов. Многие опытные инженеры с учеными степенями продвигаются на руководящие должности или открывают собственный бизнес, где они могут заработать еще больше.

Будущее электротехники

Предполагается, что занятость инженеров-электриков и электронщиков вырастет на 4 процента в период с настоящего момента до 2022 года из-за «универсальности этих специалистов в разработке и применении новых технологий», говорится в сообщении BLS.

Приложения этих новых технологий включают изучение красных электрических вспышек, называемых спрайтами, которые парят над некоторыми грозами. Виктор Пасько, инженер-электрик из Пенсильванского университета, и его коллеги разработали модель эволюции и исчезновения странной молнии.

Другой инженер-электрик, Андреа Алу из Техасского университета в Остине, изучает звуковые волны и разработала одностороннюю звуковую машину.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *