СЛОЖНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Аннотация. Заключается в том, что использование электрической энергии на производстве, в быту, на транспорте и в других сферах жизнедеятельности человека невозможно без электрических цепей.

Ключевые слова: электрическая цепь, ток, преобразования, закон, формула,

Введение

Новизна выбранной темы заключается в том, что я самостоятельно разработал наглядный макет «Освещение городской набережной», который можно использовать в качестве демонстрационного эксперимента на уроках физики в 8-х классах при изучении законов постоянного тока

Новизна выбранной темы заключается в том, что я самостоятельно разработал наглядный макет «Освещение городской набережной», который можно использовать в качестве демонстрационного эксперимента на уроках физики в 8-х классах при изучении законов постоянного тока

Актуальность: состоит в том, что применение электрической энергии в изготовлении, в быту, в транспорте, а также в иных областях жизнедеятельности человека немыслимо в отсутствии электрических цепей. Ключевые слова: электрическая цепь, ток, преобразования, закон.

Введение

Зачастую при рассмотрении электрических цепей непрерывного тока доводится иметь дело с трудными разветвленными цепями. В случае если подобные цепи заключаются из объединения прямолинейных бездейственных компонентов, в таком случае исследование существенно упрощается, в случае если в схемах цепей осуществить конкретные эквивалентные преобразования. Способ эквивалентного преобразования схем состоит в том, что непростые зоны цепи сменяются наиболее элементарными, их эквивалентными. Изменение станет равносильным, в случае если оно никак не проявляет воздействия в порядок другой, никак не упомянутой переустройством составляющей цепи, т.е. в случае если оно никак не порождает в оставшейся составляющей цепи перемен усилий, а также токов. Образцом подобного преобразования может быть смена синхронного либо неоднородного объединения компонентов одной ветвью вместе с равносильным противодействием.

Сложной электрической цепью называют цепь с некоторыми замкнутыми контурами, с различным размещением в ней источников питания, а также потребителей, которую нельзя свести к сочетанию последовательных, а также параллельных соединений. Главными законами с целью расчета цепей наряду с законом Ома считаются 2 закона Кирхгофа, пользуясь которыми, возможно отыскать распределение токов, а также напряжений в абсолютно всех участках каждой сложной цепи.

Приемниками электрической энергии в электрических цепях имеют все шансы являться катушка индуктивности, конденсатор, аккумуляторная батарея в режиме зарядки, электрическая машина в режиме двигателя, лампочка накаливания, электрическая печь, а также прочие электрические элементы. В них происходит необратимое (электрические печи) либо обратимое (конденсатор, катушка индуктивности, а также аккумуляторная батарея) преобразование электрической энергии в другие ее типы. В цепях непрерывного тока мы будем далее анализировать только лишь так называемые диссипативные элементы, которые никак не могут копить электрическую либо магнитную энергию. Полученная ими электрическая энергия невозвратимо преобразуется в другие виды энергии, к примеру, в тепло. Все данные приемники - лампы накаливания, электрические печи, а также прочие пассивные приемники мы станем демонстрировать в виде резисторов, которые характеризуются главным параметром - электрическим сопротивлением R, равным отношению постоянного напряжения U между заключениями резистора к постоянному току I, протекающему в нем, т. е.: R=U/I. Величина электрического сопротивления R, измеряется в омах (Единица).

Сложные электрические цепи обладают несколько узлов, а также ветвей, а кроме того могут иметь и несколько источников питания. Ветвью электрической цепи называют участок схемы, состоящий из нескольких поочередно объединенных компонентов, согласно которым проходит один и тот же ток. Узлом электрической цепи называют точку объединения, к которой подойдет никак не меньше 3-х отраслей.

1-ый закон Кирхгофа

Таким образом, 1 ый закон Кирхгофа свидетельствует нам о том, что совокупность токов в каждом узле совершенно каждой электрической цепи одинакова нулю. Либо таким образом ведь свидетельствует, точто алгебраическая совокупность впадающих токов одинакова алгебраической сумме следующих с участка токов.

Рисунок 1. Схема

Узлом в сети называется такого рода место цепи, в котором объединяются 3, а также наиболее проводника. Ток, вступающий в участок, классифицируется стрелочкой, обладающей направленность к узлу, а происходящий - стрелочкой, обладающей направленность с участка

Рисунок 2. Схема

И теперь на основании первого закона Кирхгофа запишем следующее уравнение:

При этом положительные и отрицательные знаки токам присвоены условно и если вы поменяете их с точностью до наоборот, то ничего принципиально не изменится

Итак, согласно 1 закону Кирхгофа у нас должно быть верно, следующее уравнение:

Второй закон Кирхгофа

Вместе с осознанием 2-го закона у многих радиолюбителей в самом начале линии появляются проблемы. Однако в случае если пояснить по-простому, в таком случае все без исключения более чем просто, сейчас докажем. Таким образом, установление 2-го закона Кирхгофа звучит таким образом: В каждом закрытом контуре электрической цепи алгебраическая совокупность ЭДС равна алгебраической сумме напряжений в абсолютно всех бездейственных составляющих цепи. Согласитесь, звучит не предельно очевидно, а вот в случае если сказать проще в таком случае: Совокупность ЭДС в закрытом контуре равна сумме падений напряжений, а также формулировка, выражающая данный закон, станет обладать такой вид

Второй закон Кирхгофа функционирует в цепях независимо от того сколько источников ЭДС и нагрузок будет в схеме. Так же нет принципиальной разницы, где они будут располагаться.

Так же первый и второй законы Кирхгофа одинаково применимы как для постоянного, так и для переменного тока.

Методы эквивалентных преобразований схем электрических цепей:

Рисунок 3. Схема

1. Эквивалентное преобразование сопротивлений

Рассмотрим электрическую цепь схема, которой приведена в рисунке. Эквивалентно преобразуем сопротивления R1и R2 к 1 сопротивлению Rэкв.

Принимая во внимание, то что ZR=R, а также соотношение приобретенное ранее, приобретаем Rэкв=R1+R2.

Рисунок 4. Схема

2. Эквивалентное преобразование емкостей.

Рассмотрим электрическую цепь схема, которой приведена в рисунке. Эквивалентно преобразуем емкости С1и С2 к одной эквивалентной емкости Сэкв.

Принимая во внимание, то что ZС=1/(jωC), а также соответствие приобретенное ранее, приобретаем

Рисунок 5. Схема

3. Эквивалентное преобразование индуктивностей

Рассмотрим электрическую цепь схема, которой приведена в рисунке. Равнозначно перестроим индуктивностиL1и L2 к одной эквивалентной индуктивности Lэкв.

Принимая во внимание, то что ZL=jωL, а также соответствие приобретенное ранее, приобретаем Lэкв=L1+L2.

Заключение

В процессе выполнения этой работы, мы установили число уравнений согласно основному, а также другому закону Кирхгофа, составили равенство с целью различных конструкций. Проанализировали способы эквивалентных преобразований схем сложных электрических цепей.