Меню

Собрать электрическую цепь по схеме показать направление тока в цепи

Схемы Электрических Цепей Постоянного Тока

При расчете электрических цепей в большинстве случаев известны параметры источников ЭДС или напряжения, сопротивления элементов электрической цепи, и задача сводится к определению токов в ветвях цепи. Таким образом, электрическая цепь на рис.


Точка Н определяет номинальный режим, если напряжение и ток соответствуют их номинальным значениям Uном и Iном, приведенным в паспорте источника электрической энергии.

Элемент электрической цепи, параметры которого сопротивление и др.
Электрические цепи (часть 1)

Элементы цепи Электрическая цепь содержит в себе такие составляющие, как источники энергии, потребители, а также соединяющие их провода. По закону Ома токи в каждой ветви: По первому закону Кирхгофа общий ток Смешанное соединение — комбинация первых двух соединений, где параллельное соединение может быть преобразовано к последовательному.

Для их составления необходимо задать условные направления токов в ветвях номер введем в соответствии с порядковым номером сопротивлений.

Метод узловых потенциалов Вторым методом, которым пользуются для решения сложных цепей, является метод узловых потенциалов. Тогда из выражения 1.

Внешняя вольт-амперная характеристика источника электрической энергии Точка X вольт-амперной характеристики источника электрической энергии отвечает режиму холостого хода х.

Подключение цепи к источнику постоянной ЭДС 5. Существуют дополнительные приборы цепи, например, выключатели, измерители тока и защитные аппараты.

КОНДЕНСАТОР В ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА [РадиолюбительTV 89]

Электрическая цепь постоянного тока

Алгебраическая сумма падений напряжений на резистивных элементах в любом замкнутом контуре равно алгебраической сумме ЭДС. Нелинейный элемент, например лампа накаливания, имеет сопротивление, величина которого увеличивается при повышении напряжения, а следовательно и тока, подводимого к лампочке.

Источник электрической энергии характеризуется понятием ЭДС Е , под которой понимают величину, численно равную энергии, получаемой внутри источника единицей электрического заряда.

При расчете в схеме электрической цепи выделяют несколько основных элементов. Этот метод основан на составлении уравнений по первому закону Кирхгофа: Схема сложной электрической цепи с двумя узлами.

Для разных электротехнических устройств указывают свои номинальные параметры.

Электрическая цепь в режиме короткого замыкания имеет сопротивление, которое равно нулю. В этой схеме реальные элементы цепи изображаются условными обозначениями, причем вспомогательные элементы цепи обычно не изображаются, а если сопротивление соединительных проводов намного меньше сопротивления других элементов цепи, его не учитывают.

Как видно, при параллельном соединении источников ток и мощность внешней цепи равны соответственно сумме токов и мощностей источников.

В случае последовательного соединения сопротивлений в ветви В общем виде уравнения узловых потенциалов имеют вид: Если в схеме имеются источники тока, то слагаемое в правой части будет равно сумме источников тока: Метод узловых потенциалов имеет преимущество, если число независимых узлов меньше числа контуров. Желательно во всех контурах положительные направления обхода выбирать одинаковыми, например, по часовой стрелке, как показано на рис.
Устройство и принцип работы двигателя постоянного тока. Схема двигателя постоянного тока.

Похожие статьи

Такая система известна, как электрическая цепь. Схема электрической цепи.

Ознакомившись с основными характеристиками и видами такой системы, как электрическая цепь, становится возможным понять принцип функционирования любого электрооборудования.

Отключение цепи от источника постоянной ЭДС 5. В противном случае это слагаемое отрицательно. При анализе электрической цепи рассматривают следующие режимы работы: холостого хода, номинальный, короткого замыкания и согласованный.

Электрическая цепь и электрический ток, протекающий по ней, характеризуют электромагнитные процессы при помощи напряжения и силы тока. Для электрической цепи на рис.

Для контура. Это произойдет, если к зажимам аb двухполюсника присоединена внешняя цепь с источниками питания. Точка К характеризует режим короткого замыкания к. Первый закон Кирхгофа: сумма токов в узле равна нулю 1.

Elektrotechnik fuer Grundlagen der Elektronik


Эта вольт-амперная характеристика строится по двум точкам 1 и 2 рис. Активный двухполюсник содержит источники электрической энергии, а пассивный двухполюсник их не содержит.

Мощность цепи несинусоидального тока 4. Для расчета цепей с двухполюсниками реальные активные и пассивные элементы цепи представляются схемами замещения. По этой причине для расчета сложных электрических цепей разработаны более рациональные методы расчета, основные из них рассмотрены ниже. За направление электрического тока в электротехнике принято направление, противоположное направлению движения электронов. Сложной электрической цепью называется цепь, содержащая несколько источников и которую нельзя свернуть до простой цепи последовательного или параллельного соединения.

Зная токи, можно найти напряжения на элементах цепи, мощность отдельных элементов и электрической цепи в целом, мощность источников и др. Контур — любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.
как решать задачи со сложными схемами

Элементы цепи

При сравнении внешних характеристик источника ЭДС рис. Мощность трёхфазной цепи 3.

Классический метод расчёта переходных процессов 5. В зависимости от электропроводности все вещества подразделяют на: 1.

Последовательное соединение в цепи Большое количество электрических цепей состоят из нескольких приемников тока.

Согласованный режим Согласованный режим электрической цепи обеспечивает максимальную передачу активной мощности от источника питания к потребителю. На схеме этот элемент выглядит следующим образом. В этой схеме реальные элементы цепи изображаются условными обозначениями, причем вспомогательные элементы цепи обычно не изображаются, а если сопротивление соединительных проводов намного меньше сопротивления других элементов цепи, его не учитывают.

Читайте также:  Как определить направление индукционного тока в кольце по правилу ленца

Метод узловых потенциалов

Идеальному источнику тока приписывают внутреннее сопротивление, стремящееся к бесконечно большому значению, и неизменный ток Iк не зависящий от напряжения на его зажимах, равный току коротного замыкания, вследствие чего неограниченное увеличение присоединенной к источнику нагрузки сопровождается теоретически неограниченным возрастанием напряжения и мощности. Электрическая цепь и электрический ток, протекающий по ней, характеризуют электромагнитные процессы при помощи напряжения и силы тока.

Различают два рода тока: 1. Ветвь электрической цепи схемы — участок цепи с одним и тем же током. Последовательное включение источников питания источников ЭДС применяется тогда, когда требуется создать напряжение требуемой величины, а рабочий ток в цепи меньше или равен номинальному току одного источника ЭДС рис. Между узлами 1 и 3 имеются две параллельные ветви с источниками ЭДС Е1 и Е2 , между узлами 2 и 3 также имеются две параллельные ветви с резисторами R1 и R2. Данное устройство работы системы применяется к любому электрическому бытовому прибору.

По этой причине для расчета сложных электрических цепей разработаны более рациональные методы расчета, основные из них рассмотрены ниже. Сопротивление в этой электрической цепи приравнивается к сумме сопротивлений всех проводников системы. При сравнении внешних характеристик источника ЭДС рис. В случае когда у одного приемника энергии сопротивление меньше, через него может пройти больше тока, чем через другие элементы системы.

Классический метод расчёта переходных процессов 5. Стрелка в кружке указывает направление возрастания потенциала внутри источника ЭДС. Электрический ток в такой электрической системе имеет несколько вариантов пути прохождения. Это уравнение является линейным. В состав цепи входят: 1.
Законы Кирхгофа — Теория и задача

Источник

Лабораторная работа №3 по физике 8 класс (ответы) — Сборка электрической цепи и измерение силы тока в ней

вкл. 17 Октябрь 2016 .

Лабораторная работа №3 по физике 8 класс (ответы) — Сборка электрической цепи и измерение силы тока в ней

  1. Знакомство с амперметром.
  1. Что обозначают знаки «+» и «-» возле клемм прибора?

Эти знаки обозначают полюса источника тока, к которым нужно подключать прибор.

  1. Какую максимальную силу тока можно им измерять?
  1. Какова цена деления его шкалы? Какую наименьшую силу тока можно измерить этим прибором?

C = 0.05 A; Imin = (0.05)/2 = 0.025 A.

  1. Сборка электрической цепи и измерение силы тока в ней.
  1. Соберите электрическую цепь согласно рисунку. Проверьте правильность сборки с учителем! Замкните цепь.
  1. Начертите схему цепи и сплошной стрелкой укажите на ней направление тока в цепи, а пунктирной — направление дви­жения носителей заряда.

  1. Измените на противоположное направление тока в цепи. Проверьте цепь с учителем! Напишите, как вы это сделали и повлияло ли изменение направления тока на силу тока и на свечение лампочки.

Поменяли местами провода на источнике тока и амперметре. Сила тока не изменилась.

  1. Измерьте и занесите в таблицу значения силы тока проте­кающего между клеммой «+» источника тока и ключом (уча­сток 1); силы тока протекающего между ключом и лампочкой (участок 3); силы тока I4, протекающего между лампоч­кой и клеммой «-» источника тока (участок 4). Сделайте вы­воды о значении силы тока на различных участках цепи.
  • I1 = 0.5 A;
  • I2 = 0.5 A;
  • I3 = 0.5 A;
  • I4 = 1.25 A.
  1. Начертите схемы цепей при измерениях силы токов I3 и I4.

Схема 2 и Схема 3

  1. Замените в последней цепи лампочку сначала резистором на панельке, затем резистором на держателях. Измерьте и зане­сите в таблицу значения силы токов в них I4‘ и I4«.
  1. Сравните значения силы токов I4, I3‘ и I4» и сделайте выводы.
  • I1 = I2 = I3;
  • I3

    Источник

    Обозначение электрической цепи

    Время на чтение:

    Во время изучения теории электрических цепей прежде всего необходимо начать с ознакомления с основными понятиями. Электрическая цепь представляет собой устройство, по которому течёт ток. Имея представление об основных терминах, необходимо рассмотреть, из чего состоит ЭЦ, а также как она устроена.

    Что называется электрической цепью

    ЭЦ – это комплекс элементов, при помощи которых создаётся, передаётся и потребляется электрическая энергия. Данные элементы, или участки, содержат источники электрической энергии, а также промежуточные устройства и проводники между ними, обеспечивающие неразрывность соединений.

    Как по другому называется электрическая цепь

    Источниками электрической энергии являются устройства, вырабатывающие ток путём физических, химических или световых преобразований.

    Важно! Приемниками электроэнергии являются устройства, работа которых напрямую зависит от активности источника.

    Промежуточные элементы с функциональными устройствами служат для передачи электрической энергии от источников к приемникам. В зависимости от назначения, они непосредственно передают энергию с конкретными параметрами источника.

    Виды электрический цепи

    Существует 3 основных вида соединения потребителей энергии:

    • Последовательное соединение

    Общий показатель сопротивления замкнутой ЭЦ неизменно повышается при увеличении количества потребителей. Исходя из этого правила можно сделать вывод, что показатель полного сопротивления будет являться суммой индивидуальных значений каждого включённого в цепь прибора. Любой прибор, включенный в сеть, получает лишь долю напряжения, так как суммарный показатель энергетической цепи распадается на количество потребителей.

    Соединение элементов ЭЦ – основные виды

    • Параллельное соединение

    Подобная схема даёт полное представление о принципе работы электрической цепи. Если этот процесс происходит непосредственно у места разветвления, то ток проходит дальше по двум нагруженным участкам, что порождает определённое сопротивление. В результате этого его значение приравнивается сумме токов, расходящихся от данной точки. Что касается сопротивления, то оно значительно снижается по мере возрастания общей проходимости ЭЦ. Параллельное соединение позволяет всем устройствам функционировать независимо друг от друга.

    Важно! Если один из элементов цепи выйдет из строя или произойдет замыкание, то остальные потребители продолжат свою работу со сбоями, но полного разрыва цепи не произойдёт.

    • Комбинированное соединение

    Включить электроприборы можно обоими способами – параллельным и последовательным, и такой тип соединения будет называться комбинированным. К примеру, можно рассмотреть защитную аппаратуру. Для ее подключения можно применить последовательный вариант, но этот способ может вызвать непредвиденный разрыв цепи.

    Обратите внимание! Комбинированное соединение позволяет распределить нагрузку на линиях с целью предотвращения перегрузки.

    Нелинейные и линейные

    Нелинейные элементы придают ЭЦ свойства, которые не могут быть достигнуты в линейных цепях (стабилизация напряжения, усиление постоянного тока). Их, как правило, делят на неуправляемые и управляемые. К первому варианту можно отнести двухполюсные устройства. Их основное предназначение – полноценная работа без воздействия управляющего фактора (полупроводниковые терморезисторы или диоды). Ко вторму варианту относятся многополюсники, используемые при воздействии на них управляющего фактора (транзисторы и тиристоры).

    Свойства нелинейных элементов выражаются в вольтамперных характеристиках. Они отображают зависимость тока от напряжения, для чего составляется конкретная эмпирическая формула, удобная для расчетов.

    Метод пересечения показателей

    Неуправляемые нелинейные элементы имеют одну вольтамперную характеристику. Их основным паратмером является управляющий фактор.

    Цепи, включающие в себя только одиночные элементы, называют линейными. Основное свойство таких цепей — применимость принципа наложения. Это характеризуется тем, что результирующая реакция линейной цепи на несколько приложенных одновременно потребителей, равна сумме реакций на каждом участке.

    Обратите внимание! У линейных элементов наблюдается постоянное сопротивление, в связи с чем график их вольтамперной характеристики представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат.

    Разветвленные и неразветвленные

    ЭЦ может быть представлена в виде единого прямого элемента или иметь разветвления. На каждом участке неразветвленной цепи проходит ток с одинаковыми характеристиками. Простейшая разветвленная цепь состоит из трёх ветвей и двух узлов, в каждой из которых течет свой электрический ток. Любой участок можно идентифицировать, как отдельную составляющую цепи, образованную отдельными элементами, соединёнными последовательно в единое целое.

    Узел – это точка, состоящая не менее, чем из трех ветвей. Узел, состоящий из двух ветвей, каждая из которых представляет собой продолжение другой, называют вырожденным узлом.

    Неразветвленная и разветвленная

    Внутренние и внешние

    Для создания упорядоченного движения электронов, необходимо определить разность потенциалов между какими-либо отдельно взятыми участками цепи. Это обеспечивается при подключении напряжения в виде источника питания, называемым внутренней электрической цепью. Остальные компоненты цепи образуют внешнюю цепь. Для задания движения зарядов в источнике питания против направления поля, требуется приложить сторонние силы, в частности:

    • Выход вторичной обмотки трансформатора.
    • Батарея (гальванический источник).
    • Обмотка генератора.

    Внешние силы, создающие движение электронов, называются электродвижущими, и они характеризуются работой, затраченной источником на перемещение единицы заряда.

    Внешняя и внутренняя часть цепи

    Активные и пассивные

    Элементы в составе электрических цепей существуют в формате активности и пассивности. В качестве активных считаются источники электроэнергии.

    Базовым параметром активных участков цепи выступает их способность отдавать энергию. Источники тока вместе с ЭДС называют идеальными для электрической энергии, что обусловлено отсутствием потери энергии, поскольку их проводимость и сопротивление считаются бесконечными:

    Активные элементы ЭЦ

    Элементами, называемыми пассивными, считают разновидности потребителей и накопителей электроэнергии. На практике специалисты применяют многополюсный прибор, функционирующий на базе двухполюсных элементов.

    Все активные элементы можно определить как в независимом, так и в зависимом порядке. Первый вариант является определением источника тока и напряжения. Вторая категория рассматривается при условии зависимости указанных величин от параметров напряжения и тока. Типичными представителями выступают электролампы и транзисторы. Их функционирование происходит в режиме линейности.

    Пассивные элементы ЭЦ

    Главные пассивные участки электроцепи представляют резисторы, индуктивные катушки и конденсаторы, с помощью которых осуществляется регулирование параметров силы тока и величины напряжения на отдельно взятых элементах. Резистивный показатель сопротивления относят к особым свойствам элементам. Его базовым критерием служит необратимое энергетическое рассеивание. Значение электротехники определяется по следующей формуле:

    При этом R представляет собой сопротивление (измеряется в Омах), а выступает проводимостью (единица измерения – сименсы). Данные величины можно вычислить по формуле:

    Индуктивность – это коэффициент пропорциональности. Конденсатор имеет свойство накопления энергии электрического поля. Линейная ёмкость определяет прямопропорциональную зависимость на основе заряда и напряжения. В таком случае, формула выглядит следующим образом:

    Из каких элементов состоит электрическая цепь

    Новички нередко задаются вопросом, из каких важных элементов состоит электрическая цепь. Такими составляющими являются:

    • Источник тока,
    • Нагрузка,
    • Проводник.

    В состав могут в том числе входить такие элементы, как устройства коммутации, а также приборы защиты.

    Условные обозначения электроустройств

    Для возникновения тока, необходимо соединить две точки, одна из которых имеет избыток электронов по сравнению с другой. Другими словами, необходимо создать разность потенциалов между этими двумя точками. Как раз для получения разности потенциалов в цепи применяется источник тока.

    Важно! Нагрузкой считается любой потребитель электрической энергии. Этот фактор оказывает сопротивление электрическому току и от величины сопротивления нагрузки зависит величина тока. Ток от источника энергии к нагрузке течёт по проводникам. В качестве кабеля можно использовать материалы с наименьшим сопротивлением (медь, серебро, золото).

    Схема электрической цепи

    Электрическая цепь, её графическое изображение, условные обозначения составляющих её элементов, а также символы представляют собой классическую схему расчетной модели. Подобный тип по-другому принимают, как эквивалентную схему замещения. По возможности, изображённая электротехника на схеме электрических цепей показывает весь процесс. Каждый реальный элемент цепи при проведении расчета заменяется элементами схемы.

    Схема ЭЦ

    В заключении следует отметить, что каждый элемент цепи, в зависимости от характера подключения и электротехнических свойств, может быть идентифицирован как источник энергии, либо как потребитель. Каждому участку на схеме ЭЦ соответствует проводник, либо конкретный прибор (трансформатор, выпрямитель, инвертор и другое электрооборудование). Только после правильного прочтения электрической схемы специалист может обеспечить её работоспособность.

    Источник

    

    Лаб. 3

    Что представляет собой электрическая цепь?

    Ответ: электрическая цепь представляет собой совокупность источников и приемников электрической энергии, а также соединяющих их проводников.

    Каким прибором и в каких единицах СИ измеряется сила тока?

    Ответ: сила тока измеряется амперметром; в амперах.

    1. Что обозначают знаки «+» и «-» возле клемм амперметра?

    Эти знаки обозначают полюса источника тока, к которым нужно подключать прибор.

    2. Какова цена деления шкалы амперметра?

    Если шкала имеет такой вид: 0 l l l l 5 l l l l 10 , то необходимо от большего значения отнять меньшее и разделить на количество промежутков (палочек) между цифрами.

    3. Какую наименьшую и наибольшую силу тока можно измерить данным амперметром?

    $C = 0.05 A$; $I_ = \frac<0.05> <2>= 0.025 A$.

    1. Соберите электрическую цепь согласно рисунку. Проверьте правильность сборки с учителем! Замкните цепь.

    2. Начертите схему цепи и сплошной стрелкой укажите на ней направление тока в цепи, а пунктирной — направление дви­жения носителей заряда.

    3. Измените на противоположное направление тока в цепи. Проверьте цепь с учителем! Напишите, как вы это сделали и повлияло ли изменение направления тока на силу тока и на свечение лампочки.

    Поменяли местами провода на источнике тока и амперметре. Сила тока не изменилась.

    4. Измерьте и занесите в таблицу значения силы тока I1, проте­кающего между клеммой «-» источника тока и ключом (уча­стки 1,2); силы тока I3, протекающего между ключом и лампочкой (участок 3); силы тока I4, протекающего между лампоч­кой и клеммой «+» источника тока (участок 4). Сделайте вы­вод о значении силы тока на различных участках цепи.

    5. Начертите схемы электрических цепей при измерениях силы токов $I_3$ и $I_4$.

    Схема 2 и Схема 3

    6. Замените в последней цепи лампочку сначала резистором на панельке, затем резистором на держателях. Измерьте и запишите в таблицу значения силы токов в них $I_4’$ и $I_4’$.

    7. Сравните значения силы токов $I_4$, $I_4’$ и $I_4»$ и сделайте выводы.

    Включение амперметра в различных точках цепи не изменяет силы тока, а замена лампочки на резистор изменяет силу тока.

    1. Почему сила тока в различных участках рассмотренной цепи одинакова?

    Потому что в разных участках цепи ток проходит за одинаковое время.

    2. Отразится ли на свечении лампочки исключение из электрической цепи ам­перметра? Почему?

    Нет, не отразится. Потому что амперметр имеет маленькое сопротивление и практически не потребляет электричества.

    3. Какой заряд прошел через поперечное сечение нити спирали лампочки за 1 мин свечения?

    Т.к. сила тока лампочки равняется $0.5$ А, умножив это значение на количество секунд получим $30$ Кулон. Общая формула $q = I · t$.

    Перенесите провод 3 с клеммы $C$ ключа на клемму $B$. Освободившуюся клемму $C$ ключа соедините дополнительным проводом с клеммой «+» источника. Включив (только с разрешения учителя!) цепь, объясните, как влияет положение ключа на режим работы лампочки и амперметра.

    Поскольку амперметр и лампа ни к чему не подсоединены, а ключ подсоединён к клемме «+», положение ключа не повлияет на режим работы лампочки и амперметра.

    Источник