Elektrisk krets och dess element

I en elektrisk krets måste det finnas en källa för rörelse av elektriskt laddade partiklar, vilket kallas en elektrisk ström. Med andra ord måste elektrisk ström ha sin egen patogen. En sådan exciter av ström, som kallas en källa (generator), är en integrerad del av en elektrisk krets.

Elektrisk ström kan orsaka en mängd olika effekter i naturen - den får till exempel glödlampor att lysa, driver uppvärmningsanordningar och elmotorer. Alla dessa enheter och enheter kallas mottagare av elektrisk ström. Eftersom ström flyter genom dem, det vill säga de ingår i en elektrisk krets, är mottagare också delar av kretsen.

Strömflödet kräver att det finns en förbindelse mellan källan och diskhon, vilket åstadkoms med hjälp av elektriska ledningar, som är den tredje viktiga komponenten i en elektrisk krets.

Elektrisk krets — en uppsättning enheter utformade för passage av elektrisk ström. Kretsen bildas av energikällor (generatorer), energikonsumenter (laster), energiöverföringssystem (ledningar).

En elektrisk krets är en uppsättning enheter och föremål som bildar en väg för elektricitet, elektromagnetiska processer som kan beskrivas med begreppet elektromotorisk kraft, ström och spänning.

Den enklaste elinstallationen består av en källa (galvanisk cell, batteri, generator etc.), förbrukare eller mottagare av elektrisk energi (glödlampor, elektriska värmare, elmotorer, etc.) och anslutningskablar som ansluter spänningskällans terminaler till konsumentens terminaler. Dessa. elektrisk krets — en uppsättning sammankopplade källor för elektrisk energi, mottagare och ledningar som förbinder dem (överföringsledning).

Fikon. 1. Elschema

Den elektriska kretsen är uppdelad i interna och externa delar. Själva källan till elektrisk energi tillhör den inre delen av den elektriska kretsen. Den externa delen av kretsen inkluderar anslutningsledningar, konsumenter, knivbrytare, strömbrytare, elektriska mätare, det vill säga allt som är anslutet till terminalerna på källan till elektrisk energi.

Elektrisk ström kan bara flyta i en sluten elektrisk krets. Att bryta kretsen när som helst gör att den elektriska strömmen stannar.

Under Elektriska kretsar med likström inom elektroteknik menar de kretsar där strömmen inte ändrar sin riktning, det vill säga polariteten hos EMF-källorna, där den är konstant.

Under Elektriska kretsar för växelström betyder kretsar där det flyter en ström som varierar med tiden (jfr. växelström). 

Kraftkällorna för kretsen är galvaniska celler, elektriska ackumulatorer, elektromekaniska generatorer, termoelektriska generatorer, fotoceller, etc. I modern teknik används elektriska generatorer främst som energikällor. Alla strömförsörjningar har internt motstånd vars värde är litet jämfört med motståndet hos andra element i den elektriska kretsen.

DC-mottagare är elektriska motorer som omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi, värme- och belysningsanordningar, elektrolysanläggningar, etc.

Som hjälputrustning inkluderar den elektriska kretsen enheter för att slå på och av (till exempel strömbrytare), instrument för att mäta elektriska mängder (till exempel amperetrar och voltmetrar), skyddsanordningar (till exempel säkringar).

Alla elektriska mottagare kännetecknas av elektriska parametrar, de viktigaste är spänning och effekt. För normal drift av den elektriska mottagaren är det nödvändigt att underhålla Märkspänning. 

Elementen i den elektriska kretsen är uppdelade i aktiva och passiva. JA aktiva element i den elektriska kretsen inkluderar de i vilka EMF induceras (EMF-källor, elmotorer, batterier under laddning, etc.). JA passiva element inkluderar elektriska mottagare och anslutningsledningar.

Kretsar används för att konventionellt representera elektriska kretsar. På dessa diagram indikeras källorna, mottagarna, ledningarna och alla andra enheter och element i den elektriska kretsen med hjälp av konventionella symboler (grafiska beteckningar) gjorda på ett visst sätt.

Enligt GOST 18311-80:

Strömförsörjningskrets - en elektrisk krets som innehåller element vars funktionella syfte är produktion eller överföring av huvuddelen av elektrisk energi, dess distribution, omvandling till en annan typ av energi eller till elektrisk energi med andra parametervärden.

Hjälpkrets för en elektrisk produkt (enhet) — en elektrisk krets för olika funktionsändamål, som inte är en elektrisk strömkrets för en elektrisk produkt (enhet).

Elektrisk styrkrets - en hjälpkrets för en elektrisk produkt (enhet), vars funktionella syfte är att aktivera elektrisk utrustning och (eller) enskilda elektriska produkter eller enheter eller att ändra värdena på deras parametrar.

Elektrisk signalkrets — en hjälpkrets för en elektrisk produkt (enhet), vars funktionella syfte är att aktivera signalanordningar.

Elektrisk mätkrets - en hjälpkrets för en elektrisk produkt (enhet), vars funktionella syfte är att mäta och (eller) registrera parametervärden och (eller) ta emot information om mätningarna av en elektrisk produkt (enhet) eller elektrisk Utrustning.

Enligt topologiska egenskaper är elektriska kretsar indelade i:

• för enkel (enkrets), tvånod och komplex (flerkedjig, multinod, platt (platt) och volymetrisk);

• tvåpolig, med två externa utgångar (tvåpoliga och flerpoliga, innehållande fler än två externa utgångar (fyrapoliga, flerpoliga).

Källor och mottagare (konsumenter) av energi ur kretsteoretisk synvinkel är bipolära, eftersom två poler genom vilka de sänder eller tar emot energi är nödvändiga och tillräckliga för deras funktion. Ett eller annat nätverk med två terminaler kallas aktivt om det innehåller en källa, eller passivt - om det inte innehåller en källa (vänster och höger del av kretsen, respektive).

Enheter som överför ström från källor till mottagare är fyrpoliga eftersom de måste ha minst fyra klämmor för att överföra ström från generatorn till lasten. Den enklaste enheten för att överföra energi är ledningar.

Aktiva och passiva tvåterminalsnätverk i den elektriska kretsen

Generaliserat ekvivalent kretsschema

Element i en elektrisk krets som har elektriskt motstånd och kallas resistorer kännetecknas av den så kallade ström-spänningskarakteristiken - beroendet av spänningen vid elementets terminaler av strömmen i det eller beroendet av strömmen i elementet på spänningen vid dess terminaler.

Om resistansen hos ett element är konstant vid vilket värde som helst av strömmen i det och vilket värde som helst av spänningen som appliceras på det, är ström-spänningskarakteristiken en rak linje och ett sådant element kallas ett linjärt element.

Generellt sett beror resistans på både ström och spänning... En anledning till detta är förändringen i motståndet hos en tråd när ström passerar genom den på grund av dess uppvärmning. När temperaturen ökar ökar ledarens motstånd. Men eftersom detta beroende i många fall är obetydligt anses elementet vara linjärt.

En elektrisk krets vars elektriska motstånd hos sektionerna inte beror på värdena och nuvarande riktningar och spänningar i kretsen kallas en linjär elektrisk krets... En sådan krets består endast av linjära element och dess tillstånd beskrivs av linjära algebraiska ekvationer.

Om resistansen hos ett kretselement avsevärt beror på ström eller spänning, är ström-spänningskarakteristiken icke-linjär, och ett sådant element kallas ett icke-linjärt element.

En elektrisk krets vars elektriska motstånd för minst en av sektionerna beror på värdena eller riktningarna för strömmar och spänningar i denna sektion av kretsen kallas icke-linjär elektrisk krets… En sådan krets innehåller minst ett olinjärt element.

Vid beskrivningen av egenskaperna hos elektriska kretsar etableras ett samband mellan värdena för elektromotorisk kraft (EMF), spänningar och strömmar i kretsen med värden på resistanser, induktanser, kapacitanser och metoden för kretskonstruktion.

Vid analys av elektriska kretsar används följande topologiska parametrar för kretsarna:

• gren - en sektion av en elektrisk krets genom vilken samma elektriska ström flyter;
• nod - korsningen av grenarna av den elektriska kretsen. Vanligtvis kallas platsen där två grenar är anslutna inte en nod, utan en länk (eller omkopplingsbar nod), och en nod ansluter minst tre grenar;
• krets — en serie grenar av en elektrisk krets som bildar en sluten väg, där en av noderna är både början och slutet av banan, och de andra möts endast en gång.

Gammalt pedagogiskt band. En av de sju delarna av det gamla utbildningsbandet "Electrical Engineering with the Basics of Electronics", släppt 1973.från skolmaterialfabriken:

Elektriska och magnetiska kretsar med likström