Elektriskā ķēde un tās elementi

Elektriskajā ķēdē ir jābūt elektriski lādētu daļiņu kustības avotam, ko sauc par elektrisko strāvu. Citiem vārdiem sakot, elektriskajai strāvai ir jābūt savam patogēnam. Šāds strāvas ierosinātājs, ko sauc par avotu (ģeneratoru), ir elektriskās ķēdes neatņemama sastāvdaļa.

Elektriskā strāva dabā var izraisīt dažādus efektus, piemēram, tā liek kvēlspuldzēm spīdēt, darbina sildīšanas ierīces un elektromotorus. Visas šīs ierīces un ierīces sauc par elektriskās strāvas uztvērējiem. Tā kā caur tiem plūst strāva, tas ir, tie ir iekļauti elektriskā ķēdē, uztvērēji ir arī ķēdes elementi.

Strāvas plūsmai ir nepieciešams savienojums starp avotu un izlietni, kas tiek panākts, izmantojot elektriskos vadus, kas ir trešā svarīgā elektriskās ķēdes sastāvdaļa.

Elektriskā ķēde - ierīču komplekts, kas paredzēts elektriskās strāvas pārejai. Ķēdi veido enerģijas avoti (ģeneratori), enerģijas patērētāji (slodzes), enerģijas pārvades sistēmas (vadi).

Elektriskā ķēde ir ierīču un objektu kopums, kas veido ceļu elektrība, elektromagnētiskie procesi, kurus var aprakstīt, izmantojot elektromotora spēka, strāvas un sprieguma jēdzienu.

Vienkāršākā elektroinstalācija sastāv no avota (galvaniskais elements, akumulators, ģenerators utt.), patērētāji vai elektriskās enerģijas uztvērēji (kvēlspuldzes, elektriskie sildītāji, elektromotori utt.) un savienojošie vadi, kas savieno sprieguma avota spailes ar patērētāja spailēm. Šie. elektriskā ķēde — savstarpēji savienotu elektroenerģijas avotu, uztvērēju un tos savienojošo vadu kopums (pārvades līnija).

att. 1. Elektriskā shēma

Elektriskā ķēde ir sadalīta iekšējā un ārējā daļā. Pats elektriskās enerģijas avots pieder elektriskās ķēdes iekšējai daļai. Ķēdes ārējā daļā ietilpst savienojošie vadi, patērētāji, naža slēdži, slēdži, elektriskie skaitītāji, tas ir, viss, kas ir savienots ar elektriskās enerģijas avota spailēm.

Elektriskā strāva var plūst tikai slēgtā elektriskā ķēdē. Ķēdes pārrāvums jebkurā punktā izraisa elektriskās strāvas pārtraukšanu.

Zem Elektriskās ķēdes ar līdzstrāvu elektrotehnikā tie nozīmē ķēdes, kurās strāva nemaina virzienu, tas ir, EML avotu polaritāte, kurā tā ir nemainīga.

Sadaļā Maiņstrāvas elektriskās ķēdes nozīmē ķēdes, kurās plūst strāva, kas mainās atkarībā no laika (sal. maiņstrāva). 

Strāvas avoti ķēdei ir galvaniskie elementi, elektriskie akumulatori, elektromehāniskie ģeneratori, termoelektriskie ģeneratori, fotoelementi utt. Mūsdienu tehnoloģijās elektriskos ģeneratorus galvenokārt izmanto kā enerģijas avotus. Visiem barošanas avotiem ir iekšējā pretestība kuras vērtība ir maza salīdzinājumā ar citu elektriskās ķēdes elementu pretestību.

Līdzstrāvas uztvērēji ir elektromotori, kas pārvērš elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā, apkures un apgaismes ierīces, elektrolīzes iekārtas utt.

Kā palīgiekārtas elektriskā ķēde ietver ierīces ieslēgšanai un izslēgšanai (piemēram, slēdži), instrumentus elektrisko lielumu mērīšanai (piemēram, ampērmetri un voltmetri), aizsargierīces (piemēram, drošinātājus).

Visiem elektriskajiem uztvērējiem ir raksturīgi elektriskie parametri, no kuriem galvenie ir spriegums un jauda. Normālai elektriskā uztvērēja darbībai ir nepieciešama apkope Nominālais spriegums. 

Elektriskās ķēdes elementi ir sadalīti aktīvajos un pasīvajos. JĀ elektriskās ķēdes aktīvie elementi ietver tos, kuros tiek inducēts EML (EMF avoti, elektromotori, akumulatori uzlādes laikā utt.). JĀ pasīvie elementi ietver elektriskos uztvērējus un savienojošos vadus.

Ķēdes tiek izmantotas, lai tradicionāli attēlotu elektriskās ķēdes. Šajās diagrammās avoti, uztvērēji, vadi un visas citas elektriskās ķēdes ierīces un elementi ir norādīti, izmantojot parastos simbolus (grafiskos apzīmējumus), kas izgatavoti noteiktā veidā.

Saskaņā ar GOST 18311-80:

Barošanas ķēde - elektriskā ķēde, kas satur elementus, kuru funkcionālais mērķis ir elektroenerģijas galvenās daļas ražošana vai pārvade, tās sadale, pārveidošana cita veida enerģijā vai elektroenerģijā ar citām parametru vērtībām.

Elektropreces (ierīces) palīgķēde — dažādiem funkcionāliem mērķiem paredzēta elektriskā ķēde, kas nav elektropreces (ierīces) jaudas elektriskā ķēde.

Elektriskā vadības ķēde — elektropreces (ierīces) palīgķēde, kuras funkcionālais mērķis ir iedarbināt elektroiekārtas un (vai) atsevišķus elektropreces vai ierīces vai mainīt to parametru vērtības.

Elektrisko signālu ķēde — elektropreces (ierīces) palīgķēde, kuras funkcionālais mērķis ir signalizācijas ierīču aktivizēšana.

Elektriskā mērīšanas ķēde - elektropreces (ierīces) palīgķēde, kuras funkcionālais mērķis ir izmērīt un (vai) reģistrēt parametru vērtības un (vai) saņemt informāciju par elektropreces (ierīces) vai elektriskās ierīces mērījumiem. iekārtas.

Pēc topoloģiskajiem raksturlielumiem elektriskās ķēdes iedala:

• vienkāršai (vienas ķēdes), divu mezglu un sarežģītai (vairāku ķēžu, daudzmezglu, plakana (plakana) un tilpuma);

• divu polu, ar divām ārējām izejām (divpolu un daudzpolu, kas satur vairāk nekā divas ārējās izejas (četru polu, daudzpolu).

Enerģijas avoti un uztvērēji (patērētāji) no ķēdes teorijas viedokļa ir bipolāri, jo divi stabi, caur kuriem tie pārraida vai saņem enerģiju, ir nepieciešami un pietiekami to darbībai. Viens vai cits divu terminālu tīkls tiek saukts par aktīvo, ja tajā ir avots, vai par pasīvu - ja tajā nav avota (attiecīgi ķēdes kreisā un labā daļa).

Ierīces, kas pārraida enerģiju no avotiem uz uztvērējiem, ir četru polu, jo tām jābūt vismaz četrām skavām, lai pārsūtītu jaudu no ģeneratora uz slodzi. Vienkāršākā ierīce enerģijas pārvadīšanai ir vadi.

Aktīvie un pasīvie divu termināļu tīkli elektriskajā ķēdē

Vispārināta ekvivalenta shēmas shēma

Elektriskās ķēdes elementus, kuriem ir elektriskā pretestība un kurus sauc par rezistoriem, raksturo tā sauktais strāvas-sprieguma raksturlielums - elementa spaiļu sprieguma atkarība no tajā esošās strāvas vai strāvas atkarība elementā. uz spriegumu tā spailēs.

Ja elementa pretestība ir nemainīga pie jebkuras tajā esošās strāvas vērtības un jebkuras tam pieliktā sprieguma vērtības, tad strāvas-sprieguma raksturlielums ir taisna līnija un šādu elementu sauc par lineāro elementu.

Kopumā pretestība ir atkarīga gan no strāvas, gan no sprieguma... Viens no iemesliem tam ir stieples pretestības izmaiņas, kad caur to iet strāva tā sasilšanas dēļ. Palielinoties temperatūrai, palielinās vadītāja pretestība. Bet, tā kā daudzos gadījumos šī atkarība ir nenozīmīga, elements tiek uzskatīts par lineāru.

Elektriskā ķēde, kuras sekciju elektriskā pretestība nav atkarīga no vērtībām un pašreizējie virzieni un spriegumus ķēdē sauc par lineāro elektrisko ķēdi... Tāda ķēde sastāv tikai no lineāriem elementiem un tās stāvokli apraksta ar lineāriem algebriskiem vienādojumiem.

Ja ķēdes elementa pretestība ir būtiski atkarīga no strāvas vai sprieguma, tad strāvas-sprieguma raksturlielums ir nelineārs, un šādu elementu sauc par nelineāru elementu.

Elektrisko ķēdi, kuras elektriskā pretestība vismaz vienai no sekcijām ir atkarīga no strāvu un spriegumu vērtībām vai virzieniem šajā ķēdes daļā, sauc. nelineāra elektriskā ķēde… Šāda ķēde satur vismaz vienu nelineāru elementu.

Aprakstot elektrisko ķēžu īpašības, tiek noteikta saistība starp elektromotora spēka (EMF), spriegumu un strāvu vērtībām ķēdē ar pretestību, induktivitātes, kapacitātes vērtībām un ķēdes uzbūves metodi.

Analizējot elektriskās ķēdes, tiek izmantoti šādi ķēžu topoloģiskie parametri:

• atzars - elektriskās ķēdes posms, caur kuru plūst viena un tā pati elektriskā strāva;
• mezgls - elektriskās ķēdes zaru krustojums. Parasti vietu, kur savienoti divi atzari, sauc nevis par mezglu, bet gan par saiti (vai pārslēdzamu mezglu), un mezgls savieno vismaz trīs atzarus;
• ķēde — slēgtu ceļu veidojoša elektriskās ķēdes atzaru virkne, kurā viens no mezgliem ir gan ceļa sākums, gan beigas, bet pārējie satiekas tikai vienu reizi.

Veca izglītojoša lente. Viena no 7 daļām vecās mācību lentes "Elektrotehnika ar elektronikas pamatiem", kas izdota 1973. gadā.no skolas piederumu rūpnīcas:

Elektriskās un magnētiskās ķēdes ar līdzstrāvu elektrisko strāvu