Точка электрической цепи где сходится не менее трех ветвей

Точка электрической цепи, где сходится не менее трех ветвей

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.

решение вопроса

Связанных вопросов не найдено

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

поделиться знаниями или
запомнить страничку

• Все категории
• экономические 43,679
• гуманитарные 33,657
• юридические 17,917
• школьный раздел 612,652
• разное 16,911

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

• Обратная связь
• Правила сайта

1.3. Неразветвленные и разветвленные электрические цепи

Ветвь — участок цепи, образованный последовательно соединенными элементами, по которым течет один и тот же ток, и двумя узлами, рис. 1.10.

Узел — точка цепи, в которой сходится не менее трех ветвей, обозначен на рис. 1.10 цифрами 1 и 2.

Неразветвленная электрическая цепь — это цепь, по которой течет один и тот же ток, рис. 1.11.

Разветвленная электрическая цепь — это цепь, имеющая три и более ветвей, рис. 1.12.

Контур — любой замкнутый путь в электрической цепи. В неразветвленной электрической цепи один контур.

1.4. Закон Ома , законы Кирхгофа , баланс мощностей

1. Закон Ома для участка цепи записывается в виде (рис. 1.13)

I = и i = ,

2. Обобщенный закон Ома иллюстрируется рисунком 1.14 и следующими формулами:

Здесь знак у напряжения и э.д.с. берется плюс, если стрелки напряжения и э.д.с. совпадают по направлению с током, в противном случае берется знак минус.

В общем виде для цепей постоянного тока формула может быть записана

где G = — проводимость,

ток I течет от большего потенциала _a к меньшему потенциалу _b (формула записывается по обозначениям на схеме, а не по величинам потенциалов).

3. Первый закон Кирхгофа. Aлгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю:

4. Второй закон Кирхгофа. Для любого контура электрической цепи алгебраическая сумма падений напряжений на элементах равна алгебраической сумме э.д.с., действующих в данном контуре:

Составить уравнение по второму закону Кирхгофа для контура, показанного на рис. 1.15.

Отметим, что стрелка падения напряжения на пассивном элементе электрической цепи совпадает по направлению с током, текущим по этому элементу (как показано на рис. 1.15).

Выбираем направление обхода контура по часовой стрелке и запишем уравнение. При этом падения напряжения, совпадающие с выбранным направлением обхода, запишем со знаком плюс, а несовпадающие с направлением обхода — со знаком минус. Затем ставим знак равенства и напишем правую часть уравнения, при этом берем э.д.с. со знаком плюс, если стрелки э.д.с. совпадают с направлением обхода, и со знаком минус, если не совпадают. Уравнение имеет вид

+U₁ + U₂ — U₃ — U₄ = +E₁ — E₃,

с учетом закона Ома уравнение может быть записано

R₁I₁ + R₂I₂ — R₃I₃ — R₄I₄ = E₁ — E₃ .

5. Баланс мощностей. Баланс мощностей вытекает из закона сохранения энергии и сводится к следующему: в любой электрической цепи сумма мощностей отдаваемой источниками энергии равна сумме мощностей потребляемой нагрузками (пассивными элементами электрической цепи).

Для цепей постоянного тока баланс мощностей может быть записан в виде

где — мощность источников; знак плюс у произведения э.д.с. на ток берется, если направления стрелок Е_к и I_к совпадают, в противном случае берется знак минус,

— мощность нагрузок.

Для цепей переменного тока баланс мощностей записывается в общем виде аналогично. Конкретные формулы будут приведены ниже. По балансу мощностей проверяется правильность расчетов электрических цепей.

Примеры составления баланса мощностей будут приведены в разделе 2 (для цепей постоянного тока) и в разделе 3 (для цепей синусоидального тока).

2. Схемы электрических цепей.

Г рафическое изображение реальной электрической цепи с помощью условных символов и знаков называется электрической схемой.

Такая схема представляет собой идеализированную цепь, которая служит расчетной моделью реальной цепи и иногда называется эквивалентной схемой замещения. Эта схема по возможности должна отражать реальные процессы, происходящие в действительности.

При проведении расчетов каждый реальный элемент цепи заменяется элементами схемы.

В цепях постоянного тока чаще всего используют два основных элемента: источник энергии с Э.Д.С. Е c внутренним сопротивлением r₀ и резистивный элемент (нагрузка) с сопротивлением R. Под внутренним сопротивлением генератора r₀ понимают сопротивление электрическому току всех элементов внутри генератора.

Для проведения анализа электрической цепи важно выделить такие понятия, как ветвь, узел и контур.

Ветвь – часть электрической схемы, состоящая из одного или нескольких последовательно соединенных источников и приемников энергии, ток в которых один и тот же. Другими словами это участок схемы с одним током. Ветвь может быть активной (содержит источник энергии) или пассивной (только приемники).

Узел – точка в схеме, где сходятся не менее трех ветвей, а, следовательно, ветвь – участок схемы от одного узла до другого.

Контур – любой замкнутый по ветвям схемы путь. Схема может быть одноконтурной или многоконтурной.

Элементами передачи электроэнергии от источника питания к приемнику служат провода, устройства, обеспечивающие уровень и качество напряжения и др.

Условные обозначения элементов электрической цепи на схеме стандартизованы. Примеры:

— резистивный элемент (линейный),

— идеальный источник ЭДС, условно положительное направление ЭДС принято от отрицательного полюса к положительному (и совпадает с положительным направлением тока)

3. Понятие об электрическом токе, ЭДС, электрическом сопротивлении, емкости и индуктивности. Параметры, характеризующие электрические цепм

Как было сказано ранее, все элементы электрических цепей можно разделить на три группы: источники (активные элементы), потребители (пассивные элементы) и элементы для передачи электроэнергии от источников к потребителю.

Активным называется элемент, содержащий в своей структуре источник электрической энергии. К пассивным относятся элементы, в которых рассеивается (резисторы) или накапливается (катушка индуктивности и конденсаторы) энергия.

Электрический ток — направленное движение заряженных частиц (электронов или ионов). За направление электрического тока принято направление, противоположное направлению движения электронов. Всегда в электрической цепи ток направлен от положительного полюса источника к отрицательному.

Электродвижущая сила — характеристика источника энергии в электрической цепи. Электродвижущая сила измеряется отношением работы сторонних сил по перемещению заряда вдоль контура к величине этого заряда. ЭДС измеряется в вольтах.

Резистор. УГО, Э лектротехническое устройство, обладающее сопротивлением и применяемое для ограничения тока.

Идеализированные модели резисторов называются резистивными элементами (при идеализации пренебрегают токами через изолирующие покрытия резисторов, каркасы проволочных резисторов и т. п.).

Основной величиной, характеризующей резистор, является его сопротивление R.

Противодействие, оказываемое материалом протеканию электрического тока, называется сопротивлением.

Сопротивление проводника зависит от его геометрических размеров, материала и от температуры окружающей среды. Зависимость сопротивления от геометрических размеров и материала выражается формулой

R— сопротивление проводника, Ом;

l — длина проводника, м;

S — площадь поперечного сечения проводника, мм 2 ;

ρ— удельное сопротивление проводника, Ом´мм 2 /м.

То есть, сопротивление проводника прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади поперечного сечения и зависит от материала проводника.

Удельное сопротивление — сопротивление проводника длиной l м и сечением S мм 2 при температуре 200 °С.

Удельное сопротивление в системе СИ измеряется в Ом´м.

Проводимость — величина, обратная сопротивлению, характеризует способность проводников проводить электрический ток σ = 1/R; [σ]=1/Ом=См (сименс).

Электрическое напряжение есть энергетическая характеристика поля вдоль рассматриваемого пути из одной точки в другую, которой оценивается возможность совершения работы при перемещении заряженных частиц между этими точками.

Если для перемещения заряда в 1 Кл из одной точки проводника в другую требуется энергия 1 Дж, между этими точками существует разность потенциалов или напряжение 1 Вольт.

К атушкой называется обмотка изолированного провода, намотанного на каркас или без каркаса, имеющая выводы для присоединения.

L (индуктивность) – параметр, который определяет способность катушки создавать магнитное поле. Он зависит от геометрических параметров катушки, числа её витков и от магнитных свойств сердечника, на который намотана катушка.

Индуктивность можно менять, вводя на разные расстояния в катушку сердечник (максимальные L при случае, когда сердечник полностью находится в катушке).

Последним из рассматриваемых нами пассивных элементов является конденсатор, обладающий ёмкостью.

М ежду двумя любыми проводниками, разделёнными диэлектриком, существует электрическая ёмкость.

Ёмкость зависит от геометрических размеров конденсатора и от диэлектрика между обкладками. Единицей ёмкости является Фарад (Ф). На практике ёмкостей в 1 Ф и больше не бывает, поэтому используют более мелкие единицы микро-, нано- и пикофарад: 1 мкФ=10 -6 Ф; 1 нФ=10 -9 ; 1пФ =10 -12 Ф.

В линейных электрических цепях в качестве источников энергии различают источники Э.Д.С. и источники тока.

Идеальный источник Э.Д.С. имеет неизменное Э.Д.С. и напряжение на выходных зажимах при всех токах нагрузки. У реального источника – Э.Д.С. и напряжение на зажимах изменяются при изменении нагрузки (например, вследствие падения напряжения в обмотках генератора). В электрической схеме это учитывается последовательным включением резистора r₀.

Идеальный источник напряжения:

Источник с внутренним сопротивлением, равным нулю, называется ИСТОЧНИКОМ НАПРЯЖЕНИЯ.

На практике при исследовании источников Э.Д.С. различают четыре режима работы:

1. РЕЖИМ ХОЛОСТОГО ХОДА — характеризуется отсутствием тока в цепи вследствие того, что R_H = . Напряжение на зажимах источника наибольшее и равно Э.Д.С..
2. НОМИНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ – режим, при котором ток и напряжение соответствуют значениям, установленным заводом-изготовителем. В этом режиме генератор может длительно работать при максимально допустимой нагрузке, не выходя из строя (то же относится и к приёмнику электроэнергии).
3. РЕЖИМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ — режим, при котором напряжение на выводах источника равно нулю, так как выходные зажимы замкнуты накоротко (R_H=0). В этом случае ток в цепи будет ограничен только внутренним сопротивлением источника.

Для источников с малым внутренним сопротивлением (аккумуляторы, электромагнитные генераторы) режим короткого замыкания опасен и является аварийным.

1. СОГЛАСОВАННЫЙ РЕЖИМ — это режим, при котором сопротивление внешней нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника. При таком режиме работы в приёмнике выделяется наибольшая мощность, равная половине мощности источника. Такой режим используется в измерительных цепях, устройствах средств связи.

При передаче больших мощностей, например по высоковольтным линиям электропередач, работа в согласованном режиме, как правило, недопустима. В таких цепях основным условием является как можно большее повышение К.П.Д., то есть R_H>>r₀.

В тех случаях, когда внутреннее сопротивление источника очень велико, ток во внешней цепи практически не зависит от сопротивления нагрузки.

В этих случаях источник характеризуется не Э.Д.С., а током и называется источником тока, а создаваемый им ток — задающим.

Источник тока характеризуется бесконечным внутренним сопротивлением и бесконечным значением Э.Д.С..

Ток источника тока не зависит от сопротивления внешней цепи R_H. При изменении R_H изменяется напряжение между выводами источника.

Источник Э.Д.С. и источник тока – идеализированные источники, физически осуществить которые, строго говоря, невозможно.

Основными параметрами, характеризующими электрические цепи постоянного тока, являются: I(А)- сила тока — количество электричества, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени, U(В) — напряжение на некотором участке электрической цепи, равное разности потенциалов на концах этого участка, R(Ом) — сопротивление, Р(Вт) — мощность.

Основными параметрами, характеризующими электрические цепи переменного тока, являются:

Наибольшие значения, которых достигают при своем изменении Э.Д.С., напряжения и токи называются амплитудными или максимальными значениями.

Время, за которое переменный ток совершает полный цикл своих изменений после чего они повторяются в той же последовательности, называется периодом. Период обозначается буквой Т, измеряется в секундах.

Величина, определяющая количество периодов переменного тока за одну секунду, называется линейной частотой или просто частотой.

Угол, изменяющийся во времени и характеризующий стадию изменения тока, напряжения, э.д.с. в данный момент времени называется фазой или фазным углом.

Величина, определяющая скорость изменения фазного угла называется угловой частотой. w=2p/T = 2pf.

Значение величин тока, напряжения и э.д.с. в любой момент времени называется мгновенным значением. Мгновенные значения электрических величин обозначаются малыми буквами i, u, e.

Действующее значение переменного тока, Э.Д.С. и напряжения — это среднеквадратичное значение переменного тока (Э.Д.С, напряжения) за период Т.

Средней величиной переменного тока (Э.Д.С., напряжения) называется среднее арифметическое из всех мгновенных величин за полупериод.

Все обозначения основных физических величин предусмотрены государственным стандартом. Единицы измерения диктуются международной системой единиц.

Тест с ответами: “Электротехника и электроника” (При соединении в звезду фазные и линейные токи равны …)

7. Чувствительность интегральных схем:
а) среднее значение входного напряжения, при котором электрические параметры интегральной схемы соответствуют заданным значениям
б) заданное значение входного напряжения, при котором электрические параметры интегральной схемы соответствуют заданным значениям
в) наименьшее значение входного напряжения, при котором электрические параметры интегральной схемы соответствуют заданным значениям +

8. Если продольное сопротивление электрического фильтра k-типа состоит только из ёмкостей, то фильтр:
а) высоких частот +
б) заграждающего типа
в) низких частот

9. Устройство, обладающее двумя состояниями устойчивого равновесия и способное скачком переходить из одного состояния в другое под воздействием внешнего управляющего сигнала, называется:
а) операционным усилителем
б) логическим устройством, реализующим функцию «И»
в) триггером +

10. Если при постоянной магнитодвижущей силе катушки заменить часть ферромагнитного сердечника электромагнита неферромагнитным веществом, то:
а) сила притяжения якоря F и магнитная индукция Во увеличатся
б) сила притяжения якоря F уменьшится +
в) сила притяжения якоря F увеличится

11. Полевые транзисторы – это полупроводниковые приборы:
а) усилительные свойства которых обусловлены потоком основных носителей, управляемым электрическим полем +
б) с двумя устойчивыми режимами работы, имеющие три или более p-n переходов
в) с двумя устойчивыми режимами работы, управляемыми электрическим полем

12. Соединение, при котором все участки цепи присоединяются к одной и той же паре узлов и на всех участках имеется одно и то же напряжение, называется:
а) контуром электрической цепи
б) параллельным соединением ветвей +
в) активной частью цепи

13. Точка электрической цепи, где сходится не менее трех ветвей:
а) узел +
б) ветвь
в) контур

14. Участок электрической цепи с последовательным соединением элементов, расположенный между двумя узлами:
а) контур
б) сердцевина
в) ветвь +

15. Любой замкнутый участок электрической цепи:
а) контур +
б) ветвь
в) сердцевина

16. У всех усилителей должен быть больше единицы коэффициент передачи по:
а) напряжению и току
б) мощности +
в) напряжению

17. Взаимная индуктивность:
а) векторная величина, определяемая по силовому воздействию магнитного поля на электрический ток
б) магнитный момент единицы объёма вещества
в) коэффициент пропорциональности между потокосцеплением и током в магнитосвязанных цепях +

18. От короткого замыкания операционный усилитель защищают:
а) стабилизаторы
б) резисторы-ограничители +
в) диоды смещения

19. Единица измерения напряженности магнитного поля:
а) Гн/м
б) А
в) А/м +

20. Наклон выходных характеристик транзистора для схемы с общей базой численно определяют:
а) барьерной емкостью
б) диффе­ренциальным сопротивлением коллекторного перехода +
в) диффузной емкостью

21. Устройство, предназначенное для коммутации электрических сигналов, называется:
а) электронным ключом +
б) дифференциальным усилителем
в) операционным усилителем

22. Регистр:
а) цифровое устройство, логическое состояние которого определяется последовательностью поступления входных сигналов
б) цифровой узел, функцией которого является фиксация многоразрядного двоичного кода и выполнение некоторых преобразований над этим кодом +
в) ИС универсального назначения, способная выполнять как арифметические операции, так и поразрядные логические операции

23. По принципу действия фотоприёмники можно подразделить на:
а) электрические управляемые приборы для систем визуального отображения информации
б) содержащие гибкий волоконно-оптический световод в виде кабеля
в) фотоэлектрические +

24. По принципу действия фотоприёмники можно подразделить на:
а) содержащие гибкий волоконно-оптический световод в виде кабеля
б) тепловые +
в) электрические управляемые приборы для систем визуального отображения информации

25. Источником некогерентного оптического излучения является:
а) полупроводниковый лазер
б) фотодиод
в) светоизлучающий диод +

26. Ферромагнитные материалы можно подразделить на:
а) магнитодиэлектрики
б) магнитотвердые +
в) диамагнитные

27. Ферромагнитные материалы можно подразделить на:
а) магнитомягкие +
б) магнитодиэлектрики
в) диамагнитные

28. Усилители делятся по диапазону усиливаемых частот на усилители:
а) полосовые
б) комбинированные
в) высокой частоты +

29. Усилители делятся по диапазону усиливаемых частот на усилители:
а) низкой частоты +
б) полосовые
в) комбинированные

30. Усилители делятся по диапазону усиливаемых частот на усилители:
а) комбинированные
б) сверхвысокой частоты и постоянного тока +
в) полосовые

• Тест с ответами Электризация (При электризации трением оба тела получают заряды …)
• Тест с ответами Электрооборудование (Электротехническое устройство, предназначенное для управления …)
• Тест с ответами Основы схемотехники (Увеличение глубины отрицательной обратной связи …)
• Тест с ответами Ток в металлах (В обычных условиях металлы электрически нейтральны …)
• Тест с ответами Конденсатор (Двухполюсник с постоянным или переменным значением ёмкости …)
• Тест с ответами Электрические явления (Упорядоченным движением каких частиц …)