Контур электрической цепи это — Домострой

Эл.цепь называется линейной, если она содержит только линейные элементы.

Линейный элемент – это сопротивление, которое не зависит от протекающего тока и действующего напряжения.

Точка на схеме называется узлом, если в ней соединяются 2 или более проводов.

Ветвь эл.цепи – ее участок, состоящий из одного или нескольких элементов, соединенных так, что по ним протекает один и тот же ток.

Контур эл.цепи – это замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

1 закон:

Сумма втекающих в узел токов равна сумме вытекающих из узла токов.

Закон

Алгебраическая сумма ЭДС в контуре равна алгебраической сумме напряжений на всех элементах этого

Контура.

Билет №9

Первый закон Кирхгофа)

Первый закон Кирхгофа или закон токов Кирхгофа гласит: сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла. Так как токи, которые вытекают из узла берутся с отрицательным знаком, то существует другая формулировка первого закона Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в узле равна нулю.

Рассмотрим схему на рисунке 1.

Здесь ток I₁— полный ток, притекающий к узлу А, а токи I₂ и I₃ — токи, вытекающие из узла А. Следовательно, можно записать:

Аналогично для узла B

Предположим, что I₄ = 2 мА и I₅ = 3 мА, получим

I₃ = 2 + 3 = 5 мА

Приняв I₂ = 1 мА, получим

Далее можно записать для узла C

и для узла D

Математическая запись)

Первый закон Кирхгофа

В любом узле электрической цепи алгебраическая сумма токов равна нулю

,

где m – число ветвей подключенных к узлу.

При записи уравнений по первому закону Кирхгофа токи, направленные к узлу, берут со знаком «плюс», а токи, направленные от узла – со знаком «минус».

3.(применение к расчету цепей)

Метод непосредственного применения законов Кирхгофа для расчета электрической цепи заключается в составлении системы из В уравнений с В неизвестными (B — количество ветвей в рассматриваемой цепи) по двум законам Кирхгофа и последующем их решении.

Билет №10

Второй закон Кирхгофа)

Второй закон Кирхгофа.

Второй закон (правило) Кирхгофа — алгебраическая сумма напряжений на элементах контура электрической цепи равна нулю.
Контур электрической цепи — замкнутый проводящий ток путь образованный элементами электрической цепи.

Математическая запись)

Второй закон Кирхгофа

В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на всех его участках

где n – число источников ЭДС в контуре;
m – число элементов с сопротивлением R_k в контуре;
U_k=R_kI_k – напряжение или падение напряжения на k-м элементе контура.

3.(применение к расчету цепей)

Метод непосредственного применения законов Кирхгофа для расчета электрической цепи заключается в составлении системы из В уравнений с В неизвестными (B — количество ветвей в рассматриваемой цепи) по двум законам Кирхгофа и последующем их решении.

Билет №11

Последовательное соединение резисторов)

Контур электрической цепи представляет собой любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям. [1]

Контур электрической цепи представляет собой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям. [2]

Контуром электрической цепи называется замкнутый путь, образуемый одной или несколькими ветвями. Если внутри площади выбранного контура не лежат другие ветви, связывающие между собой точки, принадлежащие тому же контуру, то такой контур будем называть простым, или ячейкой. [3]

Контуром электрической цепи называют любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям. [4]

Для контура электрической цепи , изображенного на рис. 2.2, стрелками показаны положительные направления токов. Источники электрической энергии, внутренними сопротивлениями которых можно пренебречь или внутренние сопротивления которых учтены в значениях сопротивлений ветвей н, г2, г3, обозначены кружками со стрелками, показывающими направления действия ЭДС. [5]

Систему контуров электрической цепи системы будем выбирать так, чтобы ветвь, содержащая нагрузку, входила лишь в один из соответствующих контуров трехфазной системы. Это объясняется тем, что активное сопротивление нагрузки следует считать величиной того же порядка, что и индуктивное сопротивление статорных цепей. Поэтому уравнения Кирхгофа для контуров, содержащих нагрузку, будут формально описывать быстрые процессы, а медленные процессы и отвечающие им медленные переменные окажутся скрытыми. Для выделения скрытых переменных необходимо преобразовать уравнения цепей, что равносильно введению контуров, включающих только цепи статоров двух машин. [6]

Потенциальная диаграмма контура электрической цепи показывает распределение электрического потенциала вдоль его обхода, если по оси абсцисс отложены в принятом масштабе величины сопротивлений между отдельными точками контура электрической цепи, а по оси ординат — соответствующие величины электрического потенциала. [8]

Кирхгофа для узлов и контуров электрической цепи . [10]

При уменьшении токов в контурах электрических цепей энергия поля может быть полностью или частично возвращена или преобразована в другие виды энергии. [11]

Примерами дифференцирующих звеньев могут служить контуры электрических цепей , состоящие из активного и индуктивного сопротивлений или из емкостного и активного сопротивлений. [13]

График распределения потенциала вдоль какого-либо контура электрической цепи называют потенциальной диаграммой. [15]

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

Простым языком электрическая схема это упрощенное изображение электрической цепи.

Для отображение электрических компонентов (конденсаторов, резисторов, микросхем и т. д.) в электрических схемах используются их условно графические обозначения.

Для отображения электрических соединений (дорожек, проводов, соединения между радиоэлементами) применяют простую линию соединяющие два условно графических обозначения. Причём все ненужные изгибы дорожек удаляют.

В состав электрической схемы входят: ветвь и условно графические обозначение электрических элементов так же могут входить контур и узел.

Ветвь – участок цепи состоящий из одного или нескольких элементов вдоль которого ток один и тот же.

Ветви присоединённые к одной паре узлов называются параллельными.

Любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям называется контуром. На верхнем рисунке, контурами можно считать ABD; BCD; ABC.

Узел – место соединения трёх и

более ветвей.

Точки К и Е не являются узлами.

Что называется независимым контуром электрической цепи? — КиберПедия

Цепи постоянного тока

Что называется независимым контуром электрической цепи?

A) участок цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток;

B) любой замкнутый путь, образованный ветвями и узлами;

C) +контур, который отличается от других контуров схемы хотя бы одной ветвью;

D) контур, ветви которого входят в другие контура схемы.

 

Что физически выражает второй закон Кирхгофа?

A) +в замкнутом контуре электрической цепи выработанная источниками э.д.с. полностью расходуется на сопротивлениях приёмников;

B) в узлах электрической цепи не происходит накапливание электрических зарядов;

C) любая ветвь электрической цепи может иметь один или несколько последовательно соединённых элементов;

D) в одноконтурной линейной электрической цепи ток прямо пропорционален э.

д.с. контура.

 

 

Заданный узел входит в состав сложной электрической цепи. Составить уравнение по I-му закону Кирхгофа

	A) I1 + I2 = I3 + I4 + I5 ;   B) +I1 — I2 — I3 + I4 + I5 = 0;   C) I1 + I2 + I3 + I4 + I5 = 0;   D) I1 + I5 = I2 + I3 + I4 .

 

Что понимают под контуром электрической цепи?

A) участок цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток;

B) точка соединения трех и более ветвей;

C) +любой замкнутый путь, образованный ветвями и узлами;

D) совокупность устройств, соединённых между собой определённым образом, и образующих путь для электрического тока.

 

По каким формулам производится расчёт напряжений на участках цепи?

	A) +U1 = I*R1; U2 = I*R2 ;   B) U 1 = I2 *R1; U2 = I2 *R2 ;   C) U1 = I/R1; U2 = I/R2;   D) U1 = I*g1; U2 = I*g2 .

Что называется смешанным соединением токоприемников?

A) соединение, при котором ток во всех элементах электрической цепи один и тот же;

B) соединение, при котором все ветви электрической цепи находятся под одинаковым напряжением;

C) соединение, в котором источники соединены последовательно, а токоприемники – параллельно;

D) +совокупность параллельного и последовательного соединений.

 

Что понимают под ветвью электрической цепи?

A) +участок цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток;

B) участок, на котором элементы электрической цепи могут быть соединены между собой последовательно, параллельно, в «звезду» или в «треугольник»;

C) участок цепи с сопротивлением;

D) участок цепи с источником э.д.с.

 

Что физически выражает первый закон Кирхгофа?

A) в замкнутом контуре электрической цепи выработанная источниками э.д.с. полностью расходуется на сопротивлениях приемников;

B) +в узлах электрической цепи не происходит накапливание электрических зарядов;

C) любая ветвь электрической цепи может иметь один или несколько последовательно соединенных элементов;

D) в одноконтурной линейной электрической цепи ток прямо пропорционален э.д.с. контура.

 

Заданный контур входит в состав сложной цепи. Составить уравнение по II-му закону Кирхгофа

A) E1 + E2 + E3 = I1R1 + I2R2 + I3R3;   B) E 1 — E2 — E3 = I1R1 — I2R2 — I3R3;   C) +E1 — E2 — E3 = -I1R1 — I2R2 — I3R3;   D) -E1 — E2 — E3 = -I1R1 — I2R2 — I3R3.

Для узла «а» составить уравнение по I закону Кирхгофа

A) I1 + I2 + I3 + I4 + I5 = 0;   B) +I2 + I3 — I4 — I5 = 0;   C) I2 — I3 + I4 — I5 = 0;   D) — I2 — I3 — I4 + I5 = 0.

Цепи постоянного тока

Что называется независимым контуром электрической цепи?

A) участок цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток;

B) любой замкнутый путь, образованный ветвями и узлами;

C) +контур, который отличается от других контуров схемы хотя бы одной ветвью;

D) контур, ветви которого входят в другие контура схемы.

 

Независимый контур

Электрическая цепь характеризуется совокупностью элементов, из которых она состоит, и способом их соединения. Соединение элементов электрической цепи наглядно отображается ее схемой. Рассмотрим для примера две электрические схемы рис. Ветвью называется участок цепи, обтекаемый одним и тем же током. Узел — место соединения трех и более ветвей.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Что такое электрическая схема, ветвь, узел, контур.
• Что такое электрическая схема, ветвь, узел, контур.
• Метод контурных токов
• Новости недвижимости
• Стрелка в системе отопления зачем нужна
• Электрическая цепь и её элементы. Электрическая схема, понятия: ветвь, узел, контур.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 353. Колебательный контур

Что такое электрическая схема, ветвь, узел, контур.

Цель работы: освоение методов анализа линейных электрических цепей постоянного тока. Номер варианта соответствует номеру в учебном журнале. Формулы, расчёты, диаграммы должны сопровождаться необходимыми пояснениями и выводами. Полученные значения сопротивлений, токов, напряжений и мощностей должны заканчиваться единицами измерения в соответствии с системой СИ.

Независимый контур имеющий хотя бы одну новую ветвь. Баланс сходится при условии равенства уравнений мощностей источника и приемника, т. Последовательное соединение , когда ток в каждом элементе один и тот же. Соединение, при котором все участки цепи присоединяются к одной паре узлов, находящихся под воздействием одного и того же напряжения. Параллельная цепь является делителем тока;. Решение любой задачи с одним источником питания с помощью законов Ома, Кирхгофа и умением сворачивания схемы.

Самый точный метод, но с его помощью можно определять параметры схемы с небольшим количеством контуров Определить количество узлов q , ветвей p и независимых контуров;. Установить число независимых уравнений по 1-ому закону Кирхгофа q — 1 и составить их, где q-количество узлов;.

Решая совместно уравнения, определяем недостающие параметры цепи;. По полученным данным производится проверка расчетов, подставляя значения в уравнения по 1-ому и 2-ому законам Кирхгофа или составив и рассчитав баланс мощностей.

Используя этот метод, сокращается число уравнений, а именно исключаются уравнения по 1-ому закону Кирхгофа. Вводится понятие контурный ток таких токов в природе не бывает — это виртуальное понятие , составляются уравнения по второму закону Кирхгофа.

Контурные токи обозначены I м , I н , I л , заданы их направления, как показано на рис. Зная контурные токи, определяем действительные токи схемы см.

Ток в любой ветви схемы можно найти по обобщённому закону Ома. Для этого необходимо определить потенциалы узлов схемы. Составление формул для расчета токов осуществляется в соответствии с правилами знаков ЭДС и напряжений, при расчете по обобщенному закону Ома см. Метод двух узлов это частный случай метода узловых потенциалов. Применяется в случае, когда схема содержит только два узла параллельное соединение.

Данный метод применяется, когда необходимо рассчитать параметры одной ветви в сложной схеме. Определить эквивалентное сопротивление полученной схемы R экв. Распределение потенциалов в электрической цепи можно представить с помощью потенциальной диаграммы. Последовательно обходим выбранный контур. Если построение диаграммы начали в точке 1, то и закончиться она должна в этой же точке 1.

Скачки потенциала на графике соответствуют включенным в цепь источникам напряжения. Определение показаний приборов. Вольтметр измеряет напряжение разность потенциалов между двумя точками в электрической цепи.

Для определения показания вольтметра необходимо составить уравнение по второму закону Кирхгофа по контуру, в который входит измеряемое напряжение. Ваттметр показывает мощность участка электрической цепи, которая определяется по закону Джоуля — Ленца. Составляем уравнения по законам Кирхгофа: уравнений по 1-ому закону Кирхгофа равно 2, а уравнений по 2-ому закону Кирхгофа равно 3 для узлов а и b.

Для контуров выбираем обходы по часовой стрелке:. Так как три контура, то будет три контурных тока I 11 , I 22 , I Направления этих токов выбираем по часовой стрелке рис 3. Запишем настоящие токи через контурные:. По обобщенному закону Ома определяем токи в ветвях. Если ток по обходу, то падение напряжения на резисторе, т. Цель работы: освоение анализа электрических цепей однофазного синусоидального тока с использованием символического метода.

Определить коэффициент мощности цепи. Рассчитать напряжения и ток, построить векторную диаграмму. Рассчитать напряжение и токи, построить векторную диаграмму. Схема представлена в приложении 2. Перевести картинку с результатами в Word. Амперметры убрать из ветвей. Подключить вольтметр и ваттметр и измерить напряжение и мощность.

Результаты включить в отчет. Аналитическое выражение мгновенных значений тока, ЭДС и напряжения определяется тригонометрической функцией:. Временную функцию можно представить в виде временной диаграммы, которая полностью описывает гармоническую функцию, то есть дает представление о начальной фазе, амплитуде и периоде частоте.

При рассмотрении нескольких функций электрических величин одной частоты интересуются фазовыми соотношениями, называемой углом сдвига фаз. На практике используют не мгновенные значения электрических величин, а действующие значения. Действующим значением называют среднеквадратичное значение переменной электрической величины за период.

Расчет электрических цепей с использованием тригонометрических функций весьма сложен и громоздок, поэтому при расчете электрических цепей синусоидального тока используют математический аппарат комплексных чисел. Комплексные действующие значения записываются в виде:. Синусоидальные электрические величины, представленные в комплексной форме, можно изображать графически.

Длина каждого вектора пропорциональна модулю действующих значений. Угловое положение вектора определяется аргументом комплексного числа. При этом отсчет положительного угла ведется против часовой стрелки от положительной действительной полуоси. Напряжение в алгебраической форме записывается:. Комплексное сопротивление выражается через комплексные действующие значения напряжения и тока в соответствии с законом Ома:. Таблица 1. При выполнении реальных расчетов мощности источников и приемников могут несколько отличаться.

Эти погрешности обусловлены погрешностями метода, округления результатов расчётов. Точность выполненного расчета схемы оценивают с помощью относительной погрешности при вычислении баланса активных мощностей. Электрооборудование энергетически выгодно эксплуатировать, если он совершает максимальную работу. Работа в электрической цепи определяется активной мощностью Р.

Коэффициент мощности показывает, насколько эффективно используется генератор или электрооборудование. Резонансная частота. Условие резонанса токов: разность реактивных проводимостей параллельных ветвей равна 0. Рассчитываем ток в комплексной форме по закону Ома в соответствии со схемой рисунок Используем рассчитанные мощности, которые найдены при расчёте баланса.

Выбираются удобные для построения масштабы для токов и напряжений. Сложения векторов осуществляется по правилу параллелограмма. Амперметр измеряет ток, проходящий через его обмотку. Вольтметр показывает действующее значение напряжения между двумя точками электрической цепи, к которым он подключен. В рассматриваемом примере рис.

Ваттметр измеряет активную мощность, которая расходуется на участке цепи, заключенном между точками, к которым подключена обмотка напряжения ваттметра, в нашем примере рис. Или рассчитываем полную комплексную мощность. Например, схема замещения представляет RL цепь.

Тогда необходимо добавить последовательно включённый конденсатор С — элемент. Тогда необходимо добавить параллельно включённый конденсатор С — элемент. Рассчитать проводимости ветвей, токи и напряжения, при выполнении условия резонанса. Построить векторную диаграмму, см.

Сборка схемы в среде Multisim Панель приборов располагается справа. Разместить на рабочем поле необходимые для схемы элементы. Рисунок 7.

В Multisim используются стандартные приставки системы СИ см. Таблицу 1. Все элементы можно поворачивать для более удобного и наглядного расположения на рабочем поле. Для этого необходимо навести курсор на элемент и нажать левую кнопку мыши. Размещённые на поле элементы необходимо соединить проводами. Для этого наводим курсор на клемму одного из элементов, нажимаем левую кнопку мыши.

Появляется провод, обозначенный пунктиром, подводим его к клемме второго элемента и снова нажимаем левую кнопку мыши. Проводу так же можно придавать промежуточные изгибы, обозначая их кликом мыши см. Рисунок 8.

Что такое электрическая схема, ветвь, узел, контур.

Рассмотрим расчет мощности при соединении приемников по схеме четырехпроводной звезды и допустим, что нагрузка несимметрична. Если учесть, что сопротивление нейтрального провода не равно нулю и активное, то имеем. Чтобы использовать эти явления, в рабочем объеме названных электротехнических устройств, необходимо создать магнитное поле заданной интенсивности и конфигурации. При этом необходимо учесть, что одинаковые формулы для подсчета мощности не означают одинаковые численные значения. Применим вышеизложенную методику для нашей схемы замещения, но положительные направления контурных токов выберем против часовой стрелки.

В электрической цепи выделяют ветви, узлы и контуры. Все контуры в электрической цепи можно разделить на независимые и зависимые. Контуры.

Метод контурных токов

Метод контурных токов — метод расчёта электрических цепей, при котором за неизвестные принимаются токи в контурах, образованных некоторым условным делением электрической цепи. Любая электрическая цепь , состоящая из Р рёбер ветвей, участков, звеньев и У узлов, может быть описана системой уравнений в соответствии с 1-м и 2-м правилами Кирхгофа. Поскольку независимыми переменными в цепи считаются токи рёбер, число независимых переменных равно числу уравнений, и система разрешима. Существует несколько методов сократить число уравнений в системе. Одним из таких методов является метод контурных токов. Метод использует тот факт, что не все токи в рёбрах цепи являются независимыми. Наличие в системе У —1 уравнений для узлов означает, что зависимы У —1 токов. Если некоторое ребро принадлежит только одному контуру, реальный ток в нём равен контурному. Если же ребро принадлежит нескольким контурам, ток в нём равен сумме соответствующих контурных токов с учётом направления обхода контуров. Поскольку независимые контура покрывают собой всю схему то есть любое ребро принадлежит хотя бы одному контуру , то ток в любом ребре можно выразить через контурные токи, и контурные токи составляют полную систему токов.

Новости недвижимости

Том Budgen родился 19 мая является голландским профессиональным борцом. Budgen известен тем , что расширенный опыт в боевых искусствах , и соревновались в различных боевых искусств , таких как кикбоксинг и Пенчак Силата от возраста 9 до Он до сих пор тренируется по кикбоксингу и по сей день. Он приспособил большую часть его фона в его стиль, придавая ему уникальную способность поразительной, и известен с использованием комбинации разрушительной поразительной закончить противник.

Следовательно, форма независимых контуров определяется структурой выбранного дерева. К — число независимых контуров , В — ветвей, У — узлов, С — самостоятельных частей.

Стрелка в системе отопления зачем нужна

Основными элементами топологии электрических цепей являются узел, ветвь и контур. Узел — это точка электрической цепи, где сходится не менее трех ветвей. В качестве примера на рис. Узлы в схеме, показанной на рис. Ветвь — это участок электрической цепи с последовательным соединением элементов, расположенный между двумя узлами.

Электрическая цепь и её элементы. Электрическая схема, понятия: ветвь, узел, контур.

Электрической цепью называют совокупность источников питания генераторы, гальванические элементы, аккумуляторные батареи и др. Источники питания, приемники электрической энергии, соединяющие их провода являются основными элементами электрической цепи. К элементам цепи относятся также аппараты управления автоматы, контакторы, магнитные пускатели и др. Графическое изображение элементов электрической цепи с помощью условных обозначений согласно действующему ГОСТу называется электрической схемой. Ниже приведены некоторые условные обозначения элементов электрической цепи. Независимый контур — это такой, в который входит хотя бы одна ветвь, не входящая в другие контуры. R — омическое сопротивление — параметр, характеризующий свойства элемента преобразовывать электрическую энергию в другие виды энергии световую, тепловую, механическую и др. Е — электродвижущая сила ЭДС — параметр, указывающий на способность элемента создавать и поддерживать разность потенциалов на отдельных участках цепи, а также возбуждать и поддерживать электрический ток в замкнутой цепи.

Контур – замкнутый путь, в котором один из узлов является начальным и . “ дерева”: дерево позволяет образовать независимые контуры и сечения и.

Форум Список пользователей Все разделы прочитаны Справка Расширенный поиск. Показано с 1 по 10 из Oak Просмотр профиля Сообщения форума Личное сообщение Просмотр статей. Жидкость плохая — меряем уровень датчиком давления внизу.

Пример 1. На рис. Необходимо перейти к схеме с источником ЭДС. Составляем схему с источником ЭДС. Она изображена на рис.

Электрическая схема представляет собой графическое изображение электрической цепи.

Электрическая цепь — это совокупность устройств элементов и соединяющих их проводников, по которым может протекать электрический ток. Все элементы электрических цепей делят на пассивные и активные. Активные элементы преобразуют различные виды энергии механическую, химическую, световую и т. На пассивных элементах электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии. Активные элементы называют источниками, пассивные — потребителями или приемниками.

Электрическая цепь и её элементы. Электрическая схема, понятия: ветвь, узел, контур. Электрическая цепь — совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятии об электродвижущей силе, токе и напряжении.

Что такое электрическая цепь?

Электрическая цепь представляет собой взаимосвязь электрических компонентов. Электрическая цепь состоит из батарей, резисторов, катушек индуктивности, конденсаторов, переключателей или транзисторов. Электрическая сеть состоит из замкнутого контура. Цепь — это замкнутый путь, по которому электроны текут по проводу. Пока медная проволока предоставлена ​​самой себе, электроны дрейфуют между атомами, но никогда не покидают медь.

Однако, когда мы подключаем этот медный провод к батарее, свободные электроны будут двигаться к положительному выводу батареи. Эта толкающая сила называется Электродвижущая сила (ЭДС). Э.М.Ф. выражается в вольтах. Обычно его называют напряжением. В результате этого напряжения происходит движение электрона. Это движение известно как электронный ток или электрический ток . Мы можем измерить ток, подключив амперметр между медным проводом и источником напряжения.

Полная цепь представляет собой бесконечную петлю электронов. Если мы возьмем проволоку и накинем на нее петлю, она образует непрерывный путь, по которому электроны могут течь вечно. Это основное понятие цепи.

Электрическая цепь в основном состоит из

• Электрических источников, которые обеспечивают напряжение и ток, такие как батареи. Они являются источником электронов.
• Переключатели, резисторы, потенциометры, конденсаторы, используемые для управления электричеством.
• Устройства защиты в цепях высокого напряжения. Это автоматический выключатель, предохранитель и т. д.
• Провода, по которым проходит электрический ток от одной точки цепи к другой.
• Нагрузкой в ​​цепи может быть двигатель, светодиод, лампа и т. д.

Существуют некоторые основные свойства электрических цепей, а именно:

• Цепь всегда представляет собой замкнутый путь.
• Цепь всегда состоит из источника энергии,
• Направление тока от положительной клеммы к отрицательной клемме источника.
• Направление потока электронов от отрицательной клеммы к положительной клемме источника.

1 Принципиальная электрическая схема

2 Типы цепей

Принципиальная схема

Принципиальная схема представляет собой визуальное отображение электрической цепи. В основном есть два типа принципиальных схем:

1. Иллюстрированные: Иллюстрированные схемы создаются с использованием основных изображений. Этот тип диаграммы дает визуальное представление для аудитории, которая менее техническая.

Наглядная принципиальная схема

2. Схема: Эти схемы нарисованы с использованием стандартных промышленных символов. Эти схемы используются для представления схемы электрику или любой другой технической аудитории.

Схема

Символы принципиальных схем

Существуют сотни символов для принципиальных схем. Некоторые основные символы:

Имя	Символ
Резистор
Конденсатор
Сотовый
Аккумулятор
Светодиод

Предположим, мы хотим нарисовать простую схему, в которой батарея подключена к светодиоду таким образом, что положительный вывод батареи подключен к положительному выводу светодиода, а отрицательный вывод батареи подключен к отрицательному выводу светодиода. Тогда это можно представить как:

Типы цепей

Существует три основных типа цепей:

1. Обрыв цепи

Если в простой цепи одна клемма отсоединена, то по этой цепи ток не течет. Это называется разомкнутой цепью или отсутствием нагрузки.

 

Обрыв цепи

2. Замкнутая цепь

Электрическая цепь имеет источник ЭДС и нагрузку. Эта нагрузка действует как путь проводника. Если ток протекает через нагрузку, это считается замкнутой цепью. Если в простой цепи ток может течь от одного вывода батареи к другому без прерывания, говорят, что цепь замкнута.

Замкнутая цепь

3. Короткое замыкание

Если положительный полюс батареи напрямую соединен с отрицательным полюсом без какого-либо сопротивления между ними, говорят о коротком замыкании.

Короткое замыкание

Помимо вышеперечисленных цепей, компоненты электрической цепи могут быть расположены двумя различными способами: при последовательном соединении и при параллельном соединении.

Последовательная цепь

Если в цепи компоненты соединены последовательно, то цепь называется последовательной цепью. В последовательной цепи ток через каждый компонент одинаков, а подаваемое напряжение равно сумме напряжений на каждом компоненте. Если провод соединяет батарею с одной лампой, со следующей лампой, а затем обратно с батареей, говорят, что лампы соединены последовательно.

Последовательное соединение двух ламп

Параллельная цепь

Если в цепи компоненты соединены параллельно, то такая цепь называется параллельной. В параллельной цепи напряжение на каждом компоненте будет одинаковым, а общий приложенный ток равен сумме токов через каждый компонент. Если к аккумулятору подключена лампа, а другая лампа подключена в отдельный шлейф с первой лампой, то лампа подключается параллельно.

Параллельное соединение двух ламп

Здесь напряжение на каждой лампочке будет таким же, как напряжение, подаваемое батареей. Ток через каждую лампу будет разделен, значит, если мы применим 5 А к цепи, 5 А будет током, протекающим через каждую лампу.

Вот как работают последовательные и параллельные цепи, и они имеют свои собственные свойства разделения тока и напряжения.

Электрические цепи окружают нас повсюду, в наших мобильных телефонах, в наших компьютерах, в вентиляторах и даже в фонариках. Трудно предположить практическое использование электричества без цепей. Мы все зависим от этих сложных цепей вокруг нас.

Компоненты, типы и связанные понятия

Роберт Хазен, доктор философии, Университет Джорджа Мейсона

Схема простой разомкнутой и замкнутой электрической цепи. (Изображение: BijanStock/Shutterstock)

Электрические цепи — это важные концепции, которые имеют практическое применение в нашей повседневной жизни. Это очень простая концепция, которая включает в себя три различных компонента: источник электроэнергии, устройство и замкнутый контур из проводящего материала.

Источник электрической энергии

 Первым компонентом электрической цепи является источник электрической энергии, который позволяет электронам двигаться. Этим источником может быть батарея, солнечный элемент или гидроэлектростанция — место, где есть положительный и отрицательный полюса и откуда заряд может течь от одного к другому. Этот толчок электрического заряда называется напряжением, потенциал которого измеряется в вольтах.

Устройство в электрической цепи

Вторым компонентом является устройство. Он реагирует на проходящий через него ток. Сегодня устройство — это то, что можно подключить к настенной розетке и использовать с электричеством. Петля обычно закрывается куском проводящего материала. Обычно это проволока, но есть и другие виды материалов, которые также могут замыкать петлю. Например, внутри телевизора есть различные металлические полоски, нанесенные на пластиковую поверхность, которая может быть проводящим материалом или даже, в некоторых случаях, корпусом устройства, которое становится частью замкнутой цепи.

Сопротивление электрической цепи

Третий компонент — сопротивление; каждая цепь имеет некоторое сопротивление потоку электронов. Электроны сталкиваются с другими электронами и атомами, из которых состоит провод, и они, таким образом, преобразуют часть своей энергии в тепло. Просто невозможно передать энергию из одной формы в другую без потери части этой энергии в виде тепла.

Узнайте больше об электромагнетизме.

Фонарик как электрическая цепь

Фонарик — это простое устройство, включающее в себя все три компонента. Две батарейки в фонарике являются источником.

Лампочка на конце фонаря — это устройство, через которое проходит ток. Ток течет по очень тонкой нити накала, которая нагревается до очень высокой температуры из-за электрического сопротивления. В результате нить накала ярко светится.

Цепь, наконец, завершается металлической полосой, которая проходит по боковому корпусу фонарика. На одном конце фонарика также есть катушка провода, а на другом конце есть точки контакта для батареи, а также другая полоса провода, которые вместе замыкают цепь.

Простая электрическая цепь имеет источник, устройство, сопротивление и переключатель. (Изображение: BlueRingMedia/Shutterstock)

Выключатели, предохранители и автоматические выключатели

Фонари и большинство других электроприборов также имеют выключатель. Переключатель — это просто устройство, которое помогает разорвать непрерывную петлю проводящего материала.

Когда переключатель разомкнут, ток отсутствует, но когда переключатель замкнут, ток есть. В принципе, все схемы работают так. Даже в цепи, подключенной к стене вашей комнаты, есть непрерывная петля провода, которая простирается от вашего дома до электростанции.

Предохранитель или автоматический выключатель используется для предотвращения крупных пожаров из-за перегрузок. Предохранитель предназначен для сгорания, если ток становится слишком большим.

Узнайте больше о первом законе термодинамики.

Типы электрических цепей

В домах и других обычных устройствах есть два типа цепей; а именно последовательные цепи и параллельные цепи.

Серийные цепи — Серийные цепи состоят из нескольких устройств, каждое из которых соединено одно за другим в один большой контур. Хотя разные устройства имеют разное напряжение на них, один и тот же ток протекает через каждое устройство в последовательной цепи.

Если какое-либо из устройств в последовательной цепи выходит из строя, вся цепь выходит из строя. Например, если есть три лампочки, соединенные последовательно, всего в одной петле провода, подключенного к батарее. Если одна лампочка выкручена, вся цепь выходит из строя.

Параллельные цепи — В параллельных цепях различные устройства расположены таким образом, что один источник подает напряжение на отдельные петли проводов. Напряжение в каждом устройстве по всей цепи одинаково, но, как правило, разные устройства будут видеть разные токи. В этом случае каждое устройство будет работать, даже если другие выйдут из строя.

Например, если две лампочки соединить параллельно и одну выкрутить, то будет работать другая. Современные гирлянды для елок делаются в параллельных цепях, так что даже если перегорит одна лампочка, не придется выбрасывать всю гирлянду.

Это стенограмма из серии видео Радость науки . Смотрите прямо сейчас на Wondrium.

Систематизация отношений между электрическими цепями – законы Кирхгофа

Систематизированное поведение цепей имеет огромное значение в электротехнике и объясняется законами Кирхгофа. Первый закон гласит: «Энергия, производимая источником, равна энергии, потребляемой в цепи, включая тепло, которое теряется в результате сопротивления».

Второй закон гласит: « Ток, протекающий в любом соединении, равен сумме токов, вытекающих из этого соединения». Это означает, что ток представляет собой электроны, протекающие по проводам, и количество электронов, втекающих в соединение, равно количеству электронов, вытекающих из этого соединения.

Узнайте больше об энтропии.

Являются ли различные формы электрической энергии принципиально одинаковыми? Майкл Фарадей был английским ученым, внесшим вклад в изучение электромагнетизма и электрохимии. (Изображение: Томас Филлипс/общественное достояние)

Майкл Фарадей провел тщательные систематические исследования всех этих различных видов электричества. Он смог продемонстрировать, что все эти различные формы электричества вызывают одно и то же явление и возникают в результате движения электронов.

Фарадей пришел к выводу, что все формы энергии производят искры, могут течь по проводам и могут совершать работу. Его исследование также впервые показало, что животное электричество электрического угря, электричество, исходящее от батареи, и электричество молнии — все это одно и то же явление.

Электрический ток и мощность

Поток или движение электронов по электрической цепи называется электрическим током. Ток измеряется в амперах. Один ампер соответствует примерно 6 миллиардам электронов, проходящих через точку этой цепи каждую секунду.

Другим важным термином, связанным с электричеством, является мощность. Мощность определяется как работа, деленная на время. В электрической цепи мощность равна текущему напряжению, измеряемому в ваттах. Чем выше мощность, тем быстрее энергия потребляется этим объектом, будь то лампочка, усилитель или любое электрическое устройство.

Узнайте больше о магнетизме и статическом электричестве.

Общие вопросы о вкладе

Алессандро Вольта и изобретении батареи

В: Как светится лампочка в фонарике?

Когда ток течет по очень тонкой нити накала, она нагревается до очень высокой температуры из-за электрического сопротивления. Это заставляет нить накала ярко гореть и, таким образом, лампочка в фонарике светится.

В: Чем полезны предохранители и автоматические выключатели?

Предохранители и автоматические выключатели предназначены для предотвращения повреждения электрооборудования из-за перегрузки. В то время как предохранители необходимо заменить после перегрузки, автоматические выключатели необходимо просто сбросить.

В: Что такое электрический ток?

Поток электронов через электрическую цепь называется электрическим током и измеряется в амперах.

В: Почему старая елочная световая цепь приходила в негодность, даже если перегорала одна лампочка?

Старинные гирлянды на рождественской елке представляли собой последовательную цепь, в которой, если одна лампочка не работала, выходила из строя вся цепь. Однако современные елочные фонари работают по принципу параллельных цепей

Продолжайте читать

Как работает электричество?
Ранняя жизнь и успех Бенджамина Франклина
Фотоны и длина волны: свет — это частица или волна?

Что такое электрическая цепь?

В Уроке 1 обсуждалась концепция разности электрических потенциалов. Электрический потенциал — это количество потенциальной электрической энергии на единицу заряда, которой обладал бы заряженный объект, если бы он был помещен в электрическое поле в заданном месте. Понятие потенциала является величиной, зависящей от местоположения — оно выражает количество потенциальной энергии на основе заряда, так что оно не зависит от количества заряда, фактически присутствующего на объекте, обладающем электрическим потенциалом. Разность электрических потенциалов — это просто разность электрических потенциалов между двумя разными точками в электрическом поле.

Чтобы проиллюстрировать концепцию разности электрических потенциалов и природу электрической цепи, рассмотрим следующую ситуацию. Предположим, что есть две металлические пластины, ориентированные параллельно друг другу и каждая из которых заряжена противоположным типом заряда — один положительный, а другой отрицательный. Такое расположение заряженных пластин создаст в области между пластинами электрическое поле, направленное от положительной пластины к отрицательной. Положительный пробный заряд, помещенный между пластинами, будет двигаться от положительной пластины к отрицательной. Это перемещение положительного пробного заряда от положительной пластины к отрицательной будет происходить без необходимости подвода энергии в виде работы; это произойдет естественным образом и, таким образом, снизит потенциальную энергию заряда. Положительная пластина будет местом с высоким потенциалом, а отрицательная пластина будет местом с низким потенциалом. Между двумя точками будет разность электрических потенциалов.

Теперь предположим, что две противоположно заряженные пластины соединены металлической проволокой. Что случилось бы? Провод служит своего рода зарядной трубкой, по которой может течь заряд. С течением времени можно представить, что положительные заряды перемещаются от положительной пластины через зарядную трубу (провод) к отрицательной пластине. То есть положительный заряд естественным образом перемещался бы в направлении электрического поля, созданного расположением двух противоположно заряженных пластин. Когда положительный заряд покидает верхнюю пластину, пластина становится менее положительно заряженной, как показано на анимации справа. Когда положительный заряд достигает отрицательной пластины, эта пластина становится менее отрицательно заряженной. Со временем количество положительных и отрицательных зарядов на двух пластинах будет медленно уменьшаться. Поскольку электрическое поле зависит от количества заряда, присутствующего на объекте, создающем электрическое поле, электрическое поле, создаваемое двумя пластинами, будет постепенно уменьшаться с течением времени. В конце концов, электрическое поле между пластинами станет настолько малым, что не будет заметно движения заряда между двумя пластинами. Пластины в конечном итоге потеряли бы свой заряд и достигли того же электрического потенциала. В отсутствие разности электрических потенциалов не будет потока заряда.

Приведенная выше иллюстрация очень близка к демонстрации значения электрической цепи. Однако, чтобы быть настоящей схемой, заряды должны непрерывно проходить через полный цикл, возвращаясь в исходное положение и снова проходя цикл. Если бы были средства перемещения положительного заряда с отрицательной пластины обратно на положительную, то движение положительного заряда вниз по зарядной трубке (то есть по проводу) происходило бы непрерывно. В таком случае будет установлена ​​цепь или петля.

Обычная лабораторная работа, которая иллюстрирует необходимость полного контура, использует аккумуляторную батарею (набор D-элементов), лампочку и несколько соединительных проводов. Упражнение включает в себя наблюдение за эффектом подключения и отсоединения провода в простом расположении аккумуляторной батареи, лампочек и проводов. Когда все соединения с аккумуляторной батареей выполнены, загорается лампочка. На самом деле зажигание лампочки происходит сразу после того, как произведено окончательное подключение. Нет заметной временной задержки между последним соединением и моментом, когда лампочка загорается.

Тот факт, что лампочка загорается и продолжает гореть, свидетельствует о протекании заряда через нить накала лампочки и о том, что электрическая цепь установлена. Цепь — это просто замкнутый контур, по которому могут непрерывно перемещаться заряды. Чтобы продемонстрировать, что заряды проходят не только по нити накала лампочки, но и по проводам, соединяющим батарейный блок и лампочку, делается вариация вышеописанного действия. Компас помещается под проволокой в ​​любом месте так, чтобы его стрелка находилась на одной линии с проволокой. После окончательного подключения к аккумуляторной батарее загорается лампочка, а стрелка компаса отклоняется. Игла служит детектором движущихся зарядов в проводе. Когда он отклоняется, по проводу движутся заряды. А если отсоединить провод у батарейного блока, лампочка перестанет гореть и стрелка компаса вернется в исходное положение. Когда лампочка загорается, заряд проходит через электрохимические элементы батареи, провода и нити накала лампочки; стрелка компаса улавливает движение этого заряда. Можно сказать, что ток — поток заряда в цепи.

 

Электрическая цепь, представленная комбинацией батареи, лампочки и проводов, состоит из двух отдельных частей: внутренней цепи и внешней цепи. Часть цепи, содержащая гальванические элементы батареи, является внутренней цепью. Часть цепи, где заряд перемещается за пределы аккумуляторной батареи по проводам и лампочке, является внешней цепью.