Электрическая цепь, режимы её работы

Электрическая цепь

Совокупность устройств, образующих путь электрического тока, называется
электрической цепью.     Простейшая электрическая цепь состоит из следующих

основных элементов:

- источник электроэнергии, характеризуется наличием ЭДС Е;                                  - приёмник электроэнергии, характеризуется сопротивлением R;                                      - соединительные провода;                                                                                 - выключатель К для размыкания и замыкания цепи.
Все элементы электрической цепи можно подразделить на две категории:

- Элементы электрической цепи, в которых преобразование энергии
осуществляется при наличии электродвижущей силы,  называются
активными. Они характеризуются ЭДС Е (В) и внутренним сопротивлением г
(Ом).

- Элементы электрической цепи, в которых электроэнергия преобразуется в
тепло, называются пассивными. Они характеризуются сопротивлением R
 (Ом) и проводимостью G (См).

 

Схема электрической цепи - это графическое изображение электрической цепи,
содержащее условные обозначения её элементов и их соединений.

 

Для схем электрических цепей применяют следующие понятия:

1. Ветвь - это участок электрической цепи, по которому проходит один и тот же
ток и который состоит из последовательно соединённых элементов.

2. Узел - место соединения трёх и более ветвей.

3. Контур - любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

Например, для данной цепи с двумя источниками
электроэнергии:
Число узлов m=2
Число ветвей n=3
Число контуров к=3

 

Режимы работы электрических цепей

Номинальный режим

Токи, напряжения и мощности, на которые элементы электрической цепи
рассчитаны заводами - изготовителями для нормальной работы, называются
номинальными величинами, их указывают в паспорте.

Режим работы, при котором действительные параметры элементов соответствуют их номинальным значениям, называется номинальным.

2) Рабочий режим

Если в электрической цепи действительные характеристики режима отличаются от
номинальных значений, но отклонения находятся в допустимых пределах, такой
режим называется рабочим.

 

 

В замкнутой электрической цепи ЭДС источника равна сумме напряжений на отдельных участках цепи:                                                   E = Ir +IR

 где:  Е - электродвижущая сила источника (В)

      I r =Ur - падение напряжения внутри источника (В)

       IR = Uh - напряжение на нагрузке (В)

       R        - сопротивление нагрузки (Ом)

       r         - внутреннее сопротивление источника (Ом)

Отсюда следует, что напряжение на зажимах источника энергии меньше его ЭДС из-за

внутреннего падения напряжения: Uh = Е -I r

Из уравнения напряжений выразим закон Ома для замкнутой цепи:

Режим холостого хода

Режим электрической цепи или её элементов, при котором ток в них равен нулю,
называется режимом холостого хода. Это соответствует размыканию цепи,
В режиме холостого хода R = , I = 0, напряжение на внешних зажимах источника
равно его ЭДС: U = Е.

 

Режим короткого замыкания

Режим электрической цепи, при котором накоротко замкнут участок с несколькими

элементами   через  проводник с малым   сопротивлением, называется   коротким

Замыканием.

В режиме короткого замыкания R = 0, I = ,U = 0,

Согласны ли вы с утверждениями:

 

1. Совокупность устройств, образующих путь электрического тока, называется электрической цепью.

2. Простейшая электрическая цепь состоит из источника электроэнергии, приёмника электроэнергии,
  и соединительных проводов.

3. Схема электрической цепи - это графическое изображение электрической цепи, содержащее
  условные обозначения её элементов.

4. Участок электрической цепи, по которому проходит один и тот же ток и который состоит из
  последовательно соединённых элементов, называется контуром.

5. Узел - место соединения двух и более ветвей.

6. Режим работы, при котором U, I, P соответствуют паспортным значениям, называется рабочим.

7. Если в электрической цепи действительные характеристики режима отличаются от номинальных
 значений, но отклонения находятся в допустимых пределах, такой режим называется номинальным.

8. В замкнутой электрической цепи ЭДС источника равна сумме напряжений на отдельных
  участках цепи.

9. Напряжение на зажимах источника энергии больше его ЭДС из-за внутреннего падения
   напряжения.

10. В режиме короткого замыкания R = 0,I = , U = 0.