Классификация электрических цепей

По типу сложности: простые (неразветвленные), сложные (разветвленные);

По виду тока: переменного и постоянного тока;

По составу элементов: активные, пассивные, линейные, нелинейные цепи;

По характеру распределения параметров: цепи с сосредоточенными и распределенными параметрами;

Цепи переменного тока делятся по числу фаз: однофазные, многофазные.

Электрические цепи рассчитывают. Для облегчения расчетов составляется схема замещения электрической цепи, т.е. схема, отображающая свойства цепи при определенных условиях. На схеме замещения изображают все элементы, влиянием которых на результат расчета пренебречь нельзя, и указывают все электрические соединения между ними.

Любая электрическая цепь может быть представлена в виде схемы с помощью условных графических обозначений. Условные обозначения установлены стандартами системы ЕСКД.

Электрические цепи могут иметь последовательное или параллельное соединение электрических элементов. Любой элемент имеет вход (начало) или выход (конец). При последовательном соединении элементов выход предыдущего элемента всегда соединяется с входом последующего элемента. В электрических цепях с последовательным соединением ток во всех элементах одинаковый, а напряжение на каждом элементе зависит от величины его сопротивления. При параллельном соединении элементов объединяются входы нескольких элементов в один узел, а выходы этих элементов включаются в другой узел. При параллельном соединении элементов напряжение на всех элементах будет одинаковым, а величина тока в ветвях будет зависеть от их сопротивления.

Эдс и напряжение в электрической цепи

Энергия W , которую затрачивает или может затратить источник на перемещение единицы положительного заряда по всей замкнутой цепи, характеризует электродвижущую силу источникаЕ (ЭДС).

[В];

Энергия, затраченная на перемещение единицы положительного заряда на каком-либо участке замкнутой цепи, характеризует напряжение или падение напряжения на этом участке (внутреннем и внешнем):

.

Для замкнутой электрической цепи условие равновесия напряжений:

Таким образом, ЭДС можно рассматривать как сумму падений напряжений на внутреннем (сопротивление источника) и внешнем (сопротивление потребителя) участках замкнутой цепи.

Часть2: Закон Ома для участка цепи

Закон Ома для участка цепи устанавливает зависимость между током, напряжением и сопротивлением на этом участке. На любом участке проводника между точками А и В напряженность поля определяется из выражения:

Плотность электрического тока также пропорциональна напряженности электрического поля.

отсюда следует, чтоЭто и есть математическое выражение закона Ома для участка цепи.

Закон Ома для замкнутой (полной) цепи

В самой простой цепи есть источник, потребитель и их соединяющие провода. Если предположить, что сопротивление проводов стремится к нулю и им можно пренебречь, то цепь имеет два сопротивления, которые надо учитывать: сопротивление самого источника R₀и сопротивление потребителяR. ЭДС источника расходуется на преодоление этих сопротивлений и тогда справедливо соотношение:

Тогда величина тока в замкнутой цепи определяется выражением:

- это и есть математическое выражение закона Ома для замкнутой (полной) цепи.