Elektrisk krets og dens elementer

I en elektrisk krets må det være en kilde til bevegelse av elektrisk ladede partikler, som kalles en elektrisk strøm. Med andre ord må elektrisk strøm ha sitt eget patogen. En slik exciter av strøm, kalt en kilde (generator), er en integrert del av en elektrisk krets.

Elektrisk strøm kan forårsake en rekke effekter i naturen – den får for eksempel glødelamper til å lyse, driver oppvarmingsenheter og elektriske motorer. Alle disse enhetene og enhetene kalles mottakere av elektrisk strøm. Siden strøm flyter gjennom dem, det vil si at de er inkludert i en elektrisk krets, er mottakere også elementer i kretsen.

Strømflyten krever at det er en forbindelse mellom kilden og vasken, noe som oppnås ved hjelp av elektriske ledninger, som er den tredje viktige komponenten i en elektrisk krets.

Elektrisk krets - et sett med enheter designet for passasje av elektrisk strøm. Kretsen er dannet av energikilder (generatorer), energiforbrukere (laster), energioverføringssystemer (ledninger).

En elektrisk krets er et sett med enheter og objekter som danner en bane for elektrisitet, elektromagnetiske prosesser som kan beskrives ved hjelp av begrepet elektromotorisk kraft, strøm og spenning.

Den enkleste elektriske installasjonen består av en kilde (galvanisk celle, batteri, generator etc.), forbrukere eller mottakere av elektrisk energi (glødelamper, elektriske varmeovner, elektriske motorer, etc.) og tilkoblingsledninger som kobler terminalene til spenningskilden til terminalene til forbrukeren. Disse. elektrisk krets - et sett med sammenkoblede kilder til elektrisk energi, mottakere og ledninger som forbinder dem (overføringslinje).

Fig. 1. Elektrisk diagram

Den elektriske kretsen er delt inn i interne og eksterne deler. Selve kilden til elektrisk energi tilhører den indre delen av den elektriske kretsen. Den eksterne delen av kretsen inkluderer tilkoblingsledninger, forbrukere, knivbrytere, brytere, elektriske målere, det vil si alt som er koblet til terminalene til kilden til elektrisk energi.

Elektrisk strøm kan bare flyte i en lukket elektrisk krets. Å bryte kretsen når som helst fører til at den elektriske strømmen stopper.

Under Elektriske kretser med likestrøm i elektroteknikk betyr de kretser der strømmen ikke endrer retning, det vil si polariteten til EMF-kildene, der den er konstant.

Under Elektriske kretser for vekselstrøm betyr kretser der det går en strøm som varierer med tiden (jf. vekselstrøm). 

Strømkildene for kretsen er galvaniske celler, elektriske akkumulatorer, elektromekaniske generatorer, termoelektriske generatorer, fotoceller, etc. I moderne teknologi brukes elektriske generatorer hovedsakelig som energikilder. Alle strømforsyninger har indre motstand verdien som er liten sammenlignet med motstanden til andre elementer i den elektriske kretsen.

DC-mottakere er elektriske motorer som konverterer elektrisk energi til mekanisk energi, varme- og belysningsenheter, elektrolyseanlegg, etc.

Som hjelpeutstyr inkluderer den elektriske kretsen enheter for å slå av og på (for eksempel brytere), instrumenter for å måle elektriske mengder (for eksempel amperemeter og voltmetre), beskyttelsesenheter (for eksempel sikringer).

Alle elektriske mottakere er preget av elektriske parametere, de viktigste er spenning og effekt. For normal drift av den elektriske mottakeren er det nødvendig å vedlikeholde Merkespenning. 

Elementene i den elektriske kretsen er delt inn i aktive og passive. JA aktive elementer i den elektriske kretsen inkluderer de der EMF induseres (EMF-kilder, elektriske motorer, batterier under lading, etc.). JA passive elementer inkluderer elektriske mottakere og tilkoblingsledninger.

Kretser brukes konvensjonelt til å representere elektriske kretser. På disse diagrammene er kildene, mottakerne, ledningene og alle andre enheter og elementer i den elektriske kretsen indikert ved hjelp av konvensjonelle symboler (grafiske betegnelser) laget på en bestemt måte.

I følge GOST 18311-80:

Strømforsyningskrets - en elektrisk krets som inneholder elementer hvis funksjonelle formål er produksjon eller overføring av hoveddelen av elektrisk energi, dens distribusjon, transformasjon til en annen type energi eller til elektrisk energi med andre parameterverdier.

Hjelpekrets for et elektrisk produkt (enhet) - en elektrisk krets for ulike funksjonelle formål, som ikke er en elektrisk strømkrets til et elektrisk produkt (enhet).

Elektrisk kontrollkrets - en hjelpekrets til et elektrisk produkt (enhet), hvis funksjonelle formål er å aktivere elektrisk utstyr og (eller) individuelle elektriske produkter eller enheter eller å endre verdiene til parametrene deres.

Elektrisk signalkrets - en hjelpekrets til et elektrisk produkt (enhet), hvis funksjonelle formål er å aktivere signalenheter.

Elektrisk målekrets - en hjelpekrets til et elektrisk produkt (enhet), hvis funksjonelle formål er å måle og (eller) registrere parameterverdier og (eller) motta informasjon om målingene til et elektrisk produkt (enhet) eller elektrisk utstyr.

I henhold til topologiske egenskaper er elektriske kretser delt inn i:

• for enkel (enkeltkrets), to-node og kompleks (multi-kjede, multi-node, flat (flat) og volumetrisk);

• to-polet, med to eksterne utganger (to-polet og multi-polet, som inneholder mer enn to eksterne utganger (fire-polet, multi-polet).

Kilder og mottakere (forbrukere) av energi fra kretsteoriens synspunkt er bipolare, siden to poler som de sender eller mottar energi gjennom er nødvendige og tilstrekkelige for deres drift. Et eller annet toterminalnettverk kalles aktivt hvis det inneholder en kilde, eller passivt - hvis det ikke inneholder en kilde (henholdsvis venstre og høyre del av kretsen).

Enheter som overfører strøm fra kilder til mottakere er firepolet fordi de må ha minst fire klemmer for å overføre strøm fra generatoren til lasten. Den enkleste enheten for å overføre energi er ledninger.

Aktive og passive to-terminale nettverk i den elektriske kretsen

Generalisert ekvivalent kretsskjema

Elementer i en elektrisk krets som har elektrisk motstand og kalles motstander er preget av den såkalte strømspenningskarakteristikken - avhengigheten av spenningen ved elementets terminaler av strømmen i den eller avhengigheten av strømmen i elementet på spenningen på terminalene.

Hvis motstanden til et element er konstant ved en hvilken som helst verdi av strømmen i det og en hvilken som helst verdi av spenningen som påføres det, er strømspenningskarakteristikken en rett linje og et slikt element kalles et lineært element.

Generelt avhenger motstand av både strøm og spenning... En årsak til dette er endringen i motstanden til en ledning når strøm går gjennom den på grunn av oppvarmingen. Når temperaturen øker, øker motstanden til lederen. Men siden denne avhengigheten i mange tilfeller er ubetydelig, anses elementet som lineært.

En elektrisk krets hvis elektriske motstand av seksjonene ikke avhenger av verdiene og gjeldende retninger og spenninger i kretsen kalles en lineær elektrisk krets... En slik krets består kun av lineære elementer og dens tilstand er beskrevet av lineære algebraiske ligninger.

Hvis motstanden til et kretselement avhenger betydelig av strøm eller spenning, er strømspenningskarakteristikken ikke-lineær, og et slikt element kalles et ikke-lineært element.

En elektrisk krets hvis elektriske motstand i minst en av seksjonene avhenger av verdiene eller retningene til strømmer og spenninger i denne seksjonen av kretsen kalles ikke-lineær elektrisk krets… En slik krets inneholder minst ett ikke-lineært element.

Ved å beskrive egenskapene til elektriske kretser etableres et forhold mellom verdiene for elektromotorisk kraft (EMF), spenninger og strømmer i kretsen med verdiene av motstander, induktanser, kapasitanser og kretskonstruksjonsmetoden.

Ved analyse av elektriske kretser brukes følgende topologiske parametere for kretsene:

• gren - en del av en elektrisk krets som den samme elektriske strømmen flyter gjennom;
• node - krysset mellom grenene til den elektriske kretsen. Vanligvis kalles ikke stedet der to grener er koblet en node, men en lenke (eller koblingsbar node), og en node forbinder minst tre grener;
• krets - en serie grener av en elektrisk krets som danner en lukket bane, der en av nodene er både begynnelsen og slutten av banen, og de andre møtes bare én gang.

Gammelt pedagogisk bånd. En av de 7 delene av det gamle utdanningsbåndet "Electrical Engineering with the Basics of Electronics", utgitt i 1973.fra skolemateriellfabrikken:

Elektriske og magnetiske kretser med likestrøm