Электрычныя ланцугі, элементы электрычных ланцугоў. Ўмоўныя абазначэння элементаў электрычнай ланцугу

Электратэхнічныя прылады вельмі важныя ў жыцці сучаснага цывілізаванага чалавека. Але для іх працы неабходна захаванне цэлага шэрагу патрабаванняў. У рамках артыкула мы ўважліва разгледзім электрычныя ланцугі, элементы электрычных ланцугоў і як яны функцыянуюць.

Што трэба для працы электратэхнічнага прылады?

Для яго функцыянавання павінна быць створана электрычная ланцуг. Яе задача - перадаваць энергію прыладзе і забяспечваць патрабаваны рэжым працы. Што ж называюць электрычнай ланцугом? Так абазначаюць сукупнасць аб'ектаў і прылад, якія ўтвараюць шлях перамяшчэння току. Пры гэтым электромагнетические працэсы могуць быць апісаны з дапамогай ведаў аб электрычным току, а таксама тых, што прапаноўвае электрарухаючая сіла і напружанне. Варта адзначыць, што, кажучы пра такое паняцце, як элемент электрычнага ланцуга, супраціў у дадзеным выпадку будзе гуляць даволі значную ролю.

Нюансы графічнай маркіроўкі

Каб зручней было аналізаваць і разлічваць электрычны ланцуг, яе малююць у выглядзе схемы. У ёй утрымліваюцца ўмоўныя абазначэння элементаў, а таксама спосабы з злучэння. У цэлым, што сабой уяўляе электрычная ланцуг у выглядзе схемы, добра даюць зразумець, выкарыстаныя ў артыкуле фатаграфіі. Перыядычна можна сустрэць малюнкі з іншымі схемамі. Чаму гэта так? Абазначэння элементаў электрычнай ланцугу схем, створаных на тэрыторыі СНД і іншых краін, трохі адрозніваюцца. Гэта адбываецца з-за выкарыстання розных сістэм графічнай маркіроўкі.
Асноўныя элементы электрычнай ланцугу, у залежнасці ад канструкцыі і ролі ў схемах, могуць быць класіфікаваны па розных сістэмах. У рамках артыкула іх будзе разгледжана тры.

віды элементаў

Умоўна іх можна падзяліць на тры групы:

1. Крыніцы харчавання. Асаблівасцю гэтага віду элементаў з'яўляецца тое, што яны могуць ператвараць нейкі від энергіі (часцей за ўсё хімічную) ў электрычную. Адрозніваюць два тыпу крыніц: першасныя, калі ў электрычную энергію ператвараецца іншы выгляд, і другасныя, якія на ўваходзе, і на выхадзе маюць электрычную энергію (у якасці прыкладу можна прывесці выпроствальнага прылада).
2. Спажыўцы энергіі. Яны ператвараюць электрычны ток ў нешта іншае (асвятленне, цяпло).
3. Дапаможныя элементы. Сюды адносяць розныя складнікі, без якіх рэальная ланцуг ня будзе працаваць, як то: камутацыйная апаратура, злучальныя правады, вымяральныя прыборы і іншае, падобнае па прызначэнні.

Усе элементы ахоплены адным электрамагнітным працэсам.

Як трактаваць малюнка на практыцы?

Каб разлічыць і прааналізаваць рэальныя электрычныя ланцугі, выкарыстоўваюць графічную складнік у выглядзе схемы. У ёй, размешчаныя элементы адлюстроўваюцца з дапамогай умоўных пазначэньняў. Але тут ёсць свае асаблівасці: так, дапаможныя элементы звычайна на схемах не пазначаныя. Таксама, калі супраціў у злучальных правадоў значна менш, чым у складнікаў, то яго не паказваюць і не ўлічваюць. Крыніца харчавання пазначаецца як ЭРС. Пры неабходнасці падпісаць кожны элемент, паказваецца, што ў яго ўнутраны супраціў r0. Але рэальныя спажыўцы падстаўляюць свае параметры R1, R2, R3, ..., Rn. Дзякуючы гэтым параметры, ўлічваецца здольнасць элемента ланцуга пераўтвараць (незваротна) электраэнергію ў іншыя віды.

Элементы схемы электрычнага ланцуга

Ўмоўныя абазначэння элементаў электрычнай ланцугу ў тэкставым варыянце прадстаўлены быць не могуць, таму яны намаляваныя на фота. Але ўсё ж апісальная частка павінна быць. Так, неабходна адзначыць, што элементы электрычнай ланцугу дзеляць на пасіўныя і актыўныя. Да першых адносяць, напрыклад, злучальныя правады і электроприёмники. Пасіўны элемент электрычнага ланцуга адрозніваецца тым, што яго прысутнасцю пры пэўных умовах можна занядбаць. Чаго не скажаш пра яго антыподам. Да актыўных элементаў адносяць тыя з іх, дзе індукуецца ЭРС (крыніцы, электрарухавікі, акумулятары, калі яны зараджаюцца і гэтак далей). Важнымі ў гэтым плане з'яўляюцца адмысловыя дэталі схем, якія валодаюць супрацівам, што характарызуецца вольт-ампернай залежнасцю, паколькі яны ўзаемна ўплываюць адзін на аднаго. Калі супраціў з'яўляецца сталым незалежна ад паказчыка току або напружання, то дадзеная залежнасць выглядае як прамы адрэзак. Называюць іх лінейныя элементы электрычнай ланцугу. Але ў большасці выпадкаў, на велічыню супраціву ўплывае і ток, і напружанне. Не ў апошнюю чаргу гэта адбываецца з-за тэмпературнага параметру. Так, калі элемент награваецца, то супраціў пачынае ўзрастаць. Калі дадзены параметр знаходзіцца ў моцнай залежнасці, то вольт-ампернай характарыстыка неаднолькавая ў любым пункце ўяўнага графіка. Таму элемент называецца нелінейным.

Як вы бачыце, умоўныя абазначэнні элементаў электрычнай ланцугу існуюць розныя і ў вялікай колькасці. Таму запомніць іх адразу наўрад ці ўдасца. У гэтым дапамогуць схематычныя выявы, прадстаўленыя ў дадзеным артыкуле.

У якіх рэжымах працуе электрычная ланцуг?

Калі да крыніцы харчавання падключана розная колькасць спажыўцоў, то адпаведна змяняюцца велічыні токаў, магутнасцяў і напружання. А ад гэтага залежыць рэжым працы ланцуга, а таксама элементаў, што ў яе ўваходзяць. Схему выкарыстоўванай на практыцы канструкцыі можна ўявіць, як актыўны і пасіўны двухполюснік. Так называюць ланцуга, якія злучаюцца з знешняй часткай (у адносінах да яе) з дапамогай двух высноў, якія, як можна здагадацца, маюць розныя полюса. Асаблівасць актыўнага і пасіўнага двухполюснік складаецца ў наступным: у першым маецца крыніца электрычнай энергіі, а ў другім ён адсутнічае. На практыцы шырока выкарыстоўваюцца схемы замяшчэння падчас працы актыўных і пасіўных элементаў. Тое, якой будзе рэжым працы вызначаецца параметрамі апошніх (змены дзякуючы іх карэкціроўцы). А цяпер давайце разгледзім, якімі ж яны бываюць.

Рэжым халастога ходу

Ён мае на ўвазе адключэнне нагрузкі ад крыніцы харчавання з дапамогай спецыяльнага ключа. Ток у дадзеным выпадку становіцца роўным нулю. Напружанне жа выраўноўваецца ў месцах заціскаў на ўзровень ЭРС. Элементы схемы электрычнага ланцуга ў дадзеным выпадку не выкарыстоўваюцца.

Рэжым кароткага замыкання

Пры такіх умовах ключ схемы замкнуць, а супраціў раўняецца нулю. Тады напружанне на зацісках таксама = 0. Калі выкарыстоўваць абодва рэжымы, якія былі ўжо разгледжаныя, то па іх выніках могуць быць вызначаны параметры актыўнага двухполюснік. Калі ток змяняецца ў пэўных межах (якія залежаць ад дэталі), то ніжняя мяжа заўсёды роўная нулю, і гэтая складнік пачынае аддаваць энергію вонкавага ланцуга. Калі паказчык менш за нуль, то аддаваць энергію будзе менавіта ён. Таксама неабходна прыняць да ўвагі, што калі напружанне менш за нуль, то гэта значыць, што рэзістарамі актыўнага двухполюснік спажываецца энергія крыніц, з якімі існуе сувязь дзякуючы ланцуга, а таксама запасы самага прылады.

намінальны рэжым

Ён неабходны для забеспячэння тэхнічных параметраў як усяго ланцуга, так і асобных элементаў. У дадзеным рэжыме паказчыкі набліжаюцца да тых велічыням, што пазначаны на самой дэталі, у даведачнай літаратуры ці тэхнічнай дакументацыі. Варта ўлічваць, што кожная прылада мае свае параметры. Але тры асноўныя паказчыкі можна знайсці амаль заўсёды - гэта намінальны ток, магутнасць і напружанне, іх маюць усе электрычныя ланцугі. Элементы электрычных ланцугоў таксама ўсе без выключэння валодаюць імі.

ўзгоднены рэжым

Ён выкарыстоўваецца для забеспячэння максімальнай перадачы актыўнай магутнасці, якая ідзе ад крыніцы сілкавання да спажывае энергію. Пры гэтым нялішнім будзе вылічыць параметр карыснасці. Калі ажыццяўляецца работа з дадзеным рэжымам, неабходна выконваць асцярожнасць і быць гатовым, што частка схемы выйдзе з ладу (калі загадзя ня прапрацаваць тэарэтычныя аспекты).

Асноўныя элементы падчас правядзення разлікаў для электрычных ланцугоў

Яны выкарыстоўваюцца ў складаных канструкцыях, каб праверыць, што і як будзе працаваць:

1. Галіна. Так называюць ўчастак ланцугу, на якім адна і тая ж велічыня току. Галіна можа камплектавацца з аднаго / некалькіх элементаў, якія паслядоўна злучаныя.
2. Вузел. Месца, дзе злучаецца як мінімум тры галіны. Калі яны злучаныя з адной парай вузлоў, то іх называюць паралельнымі.
3. Контур. Падобным чынам называюць любы замкнёнае шлях, які праходзіць па некалькіх галінах.

Вось такія дзялення маюць электрычныя ланцугі. Элементы электрычных ланцугоў ва ўсіх выпадках, акрамя галіны, абавязкова прысутнічаюць у мностве.

Ўмоўныя станоўчыя напрамкі

Іх неабходна задаваць, каб правільна фармуляваць ўраўненні, якія апісваюць працэсы, якія адбываюцца. Важнасць напрамкі ёсць для токаў, ЭРС крыніц харчавання, а таксама высілкаў. Асаблівасці нанясення разметак на схемы:

1. Для ЭРС крыніц яны паказваюцца адвольна. Але пры гэтым неабходна ўлічваць, што полюс, да якога накіравана стрэлка, валодае больш высокім патэнцыялам, у параўнанні з другім.
2. Для токаў, якія працуюць з крыніцамі ЭРС - павінны супадаць з імі. Ва ўсіх іншых выпадках напрамак з'яўляецца адвольным.
3. Для высілкаў - супадае з токам.

Віды электрычных ланцугоў

Як іх адрозніваюць? Калі параметры элемента не залежаць ад току, што працякае ў ім, то яго называюць лінейным. У якасці прыкладу можна прывесці электрапечка. Нелінейныя элементы электрычнай ланцугу валодаюць супрацівам, якое расце пры павышэнні напружання, што падводзіцца да лямпы.

Законы, якія спатрэбяцца пры працы з ланцугамі пастаяннага току

Аналіз і разлік будуць значна больш эфектыўна, калі адначасова выкарыстоўваць закон Ома, а таксама першы і другі законы Кірхгофа. З іх дапамогай можна ўсталяваць ўзаемасувязь паміж тымі значэннямі, якія маюць токі, напружання, ЭДП па ўсёй электрычнай ланцугу або на асобных яе участках. І гэта ўсё на аснове параметраў элементаў, якія ў іх уваходзяць.

Закон Ома для ўчастка ланцуга

Для нас важная сіла току (I), напружанне (U) і супраціў (R). Дадзены закон выяўляецца такі формулай: I = U / R. Пры разліку электрычных ланцугоў часам больш зручна выкарыстоўваць зваротную велічыню: R = I / U.

Закон Ома для поўнага ланцуга

Ён вызначае залежнасць, якая ўсталёўваецца паміж ЭРС (Е) крыніцы харчавання, у якога ўнутраны супраціў роўна r, токам і агульным эквівалентам R. Формула выглядае I = E / (r + R). Складаная ланцуг валодае, як правіла, некалькімі галінамі. У іх могуць ўключацца іншыя крыніцы харчавання. Тады скарыстацца законам Ома для паўнавартаснага апісання працэсу становіцца праблематычна.

Першы закон Кірхгофа

Любы вузел электрычнай ланцугу мае алгебраічную суму токаў, якая роўная нулю. Токі, якія ідуць да вузла, у дадзеным выпадку бяруцца са знакам плюс. Тыя, што накіраваны ад яго - з мінусам. Важнасць гэтага закона заключаецца ў тым, што з яго дапамогай усталёўваецца залежнасць паміж токамі, якія знаходзяцца на розных вузлах.

Другі закон Кірхгофа

Алгебраічная сума ЭРС ў любым абраным замкнёным контуры з'яўляецца роўнай прасумаваць ліку падзенняў высілкаў на ўсіх яго участках. Ці заўсёды гэта так? Няма. Калі ў электрычны ланцуг былі ўключаныя крыніцы высілкаў, то гэты паказчык будзе роўны нулю. Падчас запісу ўраўненні паводле гэтага закону неабходна:

1. Выбраць кірунак, па якім будзе ажыццяўляцца абыход контуру.
2. Задаць станоўчыя паказчыкі для токаў, ЭРС і высілкаў.

заключэнне

Такім чынам, мы разгледзелі электрычныя ланцугі, элементы электрычных ланцугоў і практычныя асаблівасці ўзаемадзеяння з імі. Нягледзячы на тое што тэма мяркуе тлумачэнне з дапамогай нескладанай тэрміналогіі, з-за свайго аб'ёму яна досыць складаная для разумення. Але, разабраўшыся ў ёй, можна зразумець працэсы, якія адбываюцца ў электрычнай ланцугу і прызначэнне яе элементаў.