Электрическая цепь это: ГБПОУ КЖГТ, Москва

Электрические цепи и их элементы

Любая электрическая цепь состоит из различных объектов и устройств, которые создают оптимальные условия для прохождения электрического тока. Для того чтобы описать электромагнитные процессы, которые происходят в каждом устройстве, применяются такие понятия, как ток, напряжение и электродвижущая сила.

Электрические цепи: понятие, классификация элементов и источников

Электрическая цепь – это совокупность электротехнических устройств, которые образуют путь для нормального прохождения электрического тока и которые предназначены для распределения, передачи и взаимного преобразования электрической и другой энергии.

Электрические цепи, в которых образуется электрическая энергия, а ее преобразование и передача осуществляется при неизменных напряжениях, называются цепями постоянного тока.

В таких цепях магнитные и электрические поля во времени не изменяются. Поскольку напряжения и токи постоянны, то изменения во времени этих величин приравниваются нулю:

$\frac {d_i}{d_t} = 0$

$\frac {d_u}{d_t} = 0$

Поэтому ток через емкость и напряжение на индуктивности, которые зависят от этих величин, также приравниваются нулю:

$U_L = L \frac {d_l}{d_t} = 0$

$lc = C \frac {dU_C}{dt} = 0$

Исходя из этого, можно сделать вывод, что сопротивление постоянному току в индуктивности равно нулю, а емкость, напротив, — это бесконечно большое сопротивление. Поэтому катушка индуктивности в цепи постоянного тока представляет собой обычный провод, сопротивлением которого можно пренебречь, а емкость – это разрыв электрической цепи.

Все элементы электрической цепи условно можно классифицировать на три составные части:

1. Источники питания. Все элементы цепи, что относятся к данной группе, вырабатывают электрическую энергию.
2. Преобразующие элементы. Элементы, которые относятся ко второй группе, преобразуют электричество в другие виды энергии. В физике они известны как приемники.
3. Передающие устройства. К третьей группе относятся передающие устройства. Это провода и другие установки, которые обеспечивают качество и уровень напряжения.

В источниках электрической энергии происходит преобразование химической, механической, тепловой и других видов энергии в электрическую. К источникам электроэнергии можно отнести:

• гальванические элементы;
• электромагнитные генераторы;
• термопреобразователи.

В приемниках электрической энергии (электротермические устройства, электродвигатели, лампы накаливания, электролизные ванны, резисторы) электроэнергия преобразуется в световую, тепловую, химическую, механическую.

Схемы электрических цепей

Элементы электрических цепей соединяются в схемы разными способами. Для каждой из схем существуют определенные закономерности, которые сформулированы и установлены учеными Омом и Кирхгофом.

Соединение потребителей в электрических цепях может быть трех видов:

1. Последовательное соединение. В таком случае с увеличением количества потребителей происходит увеличение общего сопротивления электрической цепи. Из этого следует, что значение общего сопротивления состоит из суммы сопротивлений подключенной нагрузки. Поскольку во всех участках электрической цепи протекает одинаковый ток, то на каждый отдельный элемент распределяется только часть общего напряжения. Если какое-то устройство или прибор останавливает свою работу, то происходит разрыв электрической цепи. Иными словами, если из строя выйдет хотя бы одна лампочка, остальные тоже не будут работать (например, елочная гирлянда). Но в последовательную цепь можно включить огромное количество элементов, каждый из которых рассчитан на меньшее напряжение.
2. Параллельное соединение. При такой схеме к двум точкам электрической цепи подключается несколько потребителей. На каждом участке напряжение будет приравниваться тому напряжению, которое приложено к каждой узловой точке. Данная схема позволяет увидеть возможность протекания электрического тока различными путями. Ток, который протекает у места разветвления, дальше проходит по двум нагрузкам, что имеют определенное сопротивление. В результате этого он приравнивается сумме токов, которые расходятся от данной точки. Происходит снижение сопротивления с увеличением ее общей проходимости. Благодаря соединению обеспечивается независимая работа потребителей. Если из строя выйдет один из них, то остальные потребители будут работать слаженно, поскольку цепь не разрывается.
3. Комбинированное соединение. Большинство приборов на практике включаются в электрическую цепь сразу двумя способами (параллельно и последовательно). Поэтому подобные соединения носят название комбинированные. Например, вся защитная аппаратура соединяется последовательно, тем самым, обеспечивая разрыв цепи. Лампочки и розетки, всегда включаются параллельно, исключая взаимодействие между собой. Частое использование комбинированного соединения вызвано различным энергопотреблением. Их сопротивления при постоянном напряжении будут отличаться между собой. Комбинированное соединение позволяет распределить нагрузку на линиях и предотвратить перегрузку.

Электрическая цепь, которая изображена графически при помощи знаков и символов, носит название «электрическая схема».

Она представлена в виде идеализированной цепи, которая является расчетной моделью реальной электрической цепи. Иногда она называется эквивалентной схемой замещения. По возможности данная схема должна отражать реальные процессы, что происходят в действительности. 2 R$

Для того чтобы провести анализ электрической цепи важно выделить несколько понятий: ветвь, узел, контур.

Ветвь – это участок цепи, который образуется элементами, что соединены последовательно, и характеризуется собственными значениями электрического тока в определенный момент.

Узлом является точка соединения нескольких ветвей. Если в месте пересечения на электрической схеме отображается точка, то на этом месте существует электрическое соединение двух линий. В противном случае узла нет.

Контур – это замкнутая часть электрической цепи, которая состоит из нескольких узлов и ветвей.

Заземление любой точки схемы говорит о том, что потенциал данной точки приравнивается нулю.

Активные элементы электрической цепи

В качестве источников энергии в линейных электрических цепях различают источники ЭДС и источники электрического тока. Идеальный источник ЭДС имеет неизменную электродвижущую силу и напряжение на выходных зажимах. У реального источника напряжение и ЭДС изменяются при изменении нагрузки. В электрической схеме это можно учесть последовательным включением резистора $r_0$.

Напряжение $U_ab$ напрямую зависит от тока приемника и приравнивается разности между электродвижущей силой генератора и уменьшением напряжения на его внутреннем сопротивлении $r_0$.

$U_ab = \varphi_a — \varphi_b$

Ток, который протекает по электрической цепи, зависит от сопротивления нагрузки:

$I = \frac {E}{R_H + r_0}$

Если принять ЭДС источника, где внутреннее сопротивление и сопротивление приемника не зависит от напряжения и тока, то внешняя характеристика источника энергии $U_12 = f(l)$ и вольтамперная характеристика приемника $U_ab = f(l)$ будут линейными.

Для источника электрического тока характерно бесконечное внутреннее сопротивление и бесконечное значение электродвижущей силы. При этом выполняется следующее равенство:

$\frac {E}{R_0} = l$

Если $r_0\geqslant R_H$ и $l_0\leqslant l$, то источник энергии находится в режиме, который близок к короткому замыканию. Тогда $l_0=0$/

Определение 1

Источник с внутренним сопротивлением $g_0 = 0$ называется идеальным источником.

Пассивные элементы электрической цепи

Главными пассивными элементами электрических цепей являются индуктивные, резистивные и емкостные. Чтобы понять их силовые характеристики, необходимо рассмотреть их при постоянном токе.

Постоянная и переменная электрическая цепь

В электротехнике изучаются принципы действия и устройства основных электротехнических приборов, которые используются в быту и промышленности. Чтобы любое электротехническое устройство работало, должна создаваться электрическая цепь. Основное задачей цепи является передача электрической энергии и обеспечение устройству необходимого режима работы.

Электрическая цепь: понятие и основные элементы

Электрическая цепь – это совокупность различных объектов и устройств, которые образуют путь для нормального протекания электрического тока. Электромагнитные процессы в цепях могут описываться при помощи понятий об электродвижущей силе, электрическом токе и электрическом напряжении.

Для того чтобы проводить расчеты и анализ, электрическую цепь можно представить в виде электрической схемы, которая состоит из условных обозначений ее элементов и способов их соединения.

Готовые работы на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость

Все устройства и элементы, которые входят в состав электрической цепи, условно можно классифицировать на несколько групп:

1. Источники электрического питания (энергии). Общее свойство всех источников питания – это преобразование любых видов энергии в электрическую. Источники, в которых осуществляется трансформация неэлектрической энергии в электрическую, называются первичными. Вторичными источниками являются те, в которых и на выходе, и на входе электрическая энергия. В качестве примера можно привести выпрямительные устройства.
2. Потребители электроэнергии. Общее свойство всех потребителей электрической энергии – это трансформация электроэнергии в другие виды энергии. Пример – нагревательный прибор. Иногда потребители электроэнергии называют нагрузкой.
3. Вспомогательные элементы электрической цепи. Сюда можно отнести коммуникативные устройства, соединительные провода, защитную аппаратуру, а также измерительные приборы, без которых электрическая цепь не функционирует.

Все элементы электрической цепи охватываются одним электромагнитным процессом.

Электрическая цепь с постоянным током

В электрической цепи постоянного тока электродвижущая сила, которая направлена внутрь источника электроэнергии от отрицательного полюса к положительному, возбуждает электрический ток такого же направления. Его можно определить по закону Ома для всей цепи:

$I = \frac {E}{R + R_{BT}}$, где:

• $R$ — это сопротивление внешней цепи, которая состоит из соединительных проводов и приемника;
• $ R_{BT} $ — сопротивление внутренней цепи, которая состоит из источника электрической энергии.

Определение 1

Если все элементы электрической цепи и их сопротивления не зависят от направления и значения тока и электродвижущей силы, то такие элементы называют линейными.

Стоит отметить, что в одноконтурной постоянной электрической цепи, что имеет один источник электрической энергии, ток прямо пропорционален электродвижущей силе и обратно пропорционален сопротивлению цепи.

Из этого следует, что $E-R_{BT} L = RI$, откуда:

$I = \frac {(E – R_{BT} l)}{R}$ или $I = \frac {U}{R} $, где:

$U = E – R_{BT} l$ — это напряжение источника электроэнергии, которое направляется от положительного полюса к отрицательному.

При неизменной электродвижущей силе, напряжение зависит только от электрического тока, который определяет падение напряжения $ R_{BT} l$ внутри источника электроэнергии, но только в том случае, если сопротивление внутренней электрической цепи $ R_{BT} = const $.

Выражение $I = \frac {U}{R} $ — это закон Ома для участка электрической цепи, к зажимам которого приложено напряжение $U$, что совпадает с электрическим током $I $ этого же участка цепи.

Зависимость напряжения от электрического тока $U (I)$ при $E — const$ и $ R_{BT} = const $ называется внешней (вольтамперной характеристикой линейного источника электроэнергии). 2}{R + R_{BT} }$

КПД установки в цепи постоянного тока:

$\eta = \frac {P_2}{P_1} = \frac {R}{R + R_{BT} } = \frac {1}{ 1 +\frac {R_{BT} }{R}} $

Точка Х вольтамперной характеристики источника электроэнергии соответствует режиму холостого хода при разомкнутой электрической цепи. В таком случае электрический ток $l_X = 0$, а напряжение $U_X = E$.

Точка К необходима для того, чтобы охарактеризовать режим короткого замыкания, который возникает при соединении зажимов источников электроэнергии. Внешнее сопротивление приравнивается нулю $R=0$. В этом случае формируется электрический ток короткого замыкания $I_K = \frac {E}{R_{BT} }$, который в несколько раз превышает номинальный ток $I_HOM$. Это случается по причине того, что внутреннее сопротивление источника электроэнергии $R_{BT}

Точка С соответствует согласованному режиму, при котором сопротивление внешней электрической цепи приравнивается сопротивлению внутренней цепи $ R_{BT} $ источника электроэнергии. В таком режиме формируется электрический ток $I_c = \frac {E}{2R_{BT} }$ внешней цепи и отвечает наибольшей мощности $R2_max = \frac {E2}{4R_{BT} }$. 2} = 1$ и $I_c = \frac {E}{2R} = 1$

Режимы электрических цепей в электроэнергетических установках значительно отличаются от согласованного режима и характеризуются токами, которые обуславливают сопротивление приемников $R$ и $ R_{BT} $. В результате этого работа систем на высоком КПД.

Изучение явлений, которые протекают в электрических цепях, упрощается, если происходит их замена на схемы замещения. Эти схемы представлены в виде математических моделей с идеальными элементами. Данные схемы подробно отображают свойства электрической цепи и при соблюдении конкретных условий делают анализ электрического состояния цепей значительно проще.

Электрическая цепь с переменным током

Практически во всех случаях электрическая энергия производится, перераспределяется и потребляется в виде электрической энергии переменного тока.

Замечание 1

Переменный ток нашел широкое применение в различных областях техники. Это все объясняется легкостью его получения, распределения, преобразования, а также простотой устройства двигателей и генераторов переменного тока, удобством их эксплуатации и надежностью работы. {-4} м/с = 0,1 мм/с$) при таких колебаниях электроны успевают сделать лишь небольшие передвижения вдоль провода.

Чаще всего встречается синусоидальный переменный ток: изменение электрических величин (силы тока, электродвижущей силы, напряжения) показывают со временем плавную кривую линию, что называется синусоидой.

Определение 2

Электрические цепи, в которых направление электродвижущей силы, тока и напряжения периодически изменяются по синусоидальному закону, получили название «цепи синусоидального тока». Иногда их называют цепями переменного тока.

Для переменного тока выбирается синусоидальная форма, поскольку она обеспечивает экономное производство, распределение, использование и передачу электрической энергии. Именно переменная форма электрических величин остается неизменной во всех участках цепи. Иными словами, все емкостные и индуктивные элементы, которые входят в состав электрической цепи, не меняют синусоидальной формы напряжения и тока.

Электрические цепи с переменным током, по сравнению с цепями постоянного тока, имеют множество особенностей, которые определяются:

• в первую очередь тем, что в состав электрических цепей переменного тока входят новые элементы: конденсаторы, трансформаторы, индуктивные катушки;
• тем, что переменный ток и напряжение в данных элементах порождают переменные магнитные и электрические поля, которые приводят к формированию явления самоиндукции, токов смещения и взаимной индукции.

Все вышеперечисленные особенности оказывают ощутимое воздействие на процессы, протекающие в электрической цепи. Анализ процессов в таких цепях значительно усложняется. Большое значение для цепи переменного тока играет частота f. От ее значения зависит влияние индуктивностей и емкостей на процессы в электрической цепи.

Особенности цепей переменного тока обуславливают ряд специфических и новых явлений:

• явление резонанса;
• сдвиг фаз;
• возникновение реактивных мощностей.

Электрическая цепь — Карта знаний

Источник: Википедия

Связанные понятия

Теория электрических цепей — совокупность наиболее общих закономерностей, описывающих процессы в электрических цепях. Теория электрических цепей основана на двух постулатах…

Принцип транслинейности (англ. translinear principle, от англ. transconductance — крутизна передаточной характеристики) в анализе и проектировании аналоговых интегральных схем — правило (уравнение), определяющее соотношения токов, протекающих через активные элементы схемы (эмиттерные переходы биполярных транзисторов или каналы МДП-транзисторов). Сформулирован Барри Гилбертом в 1975 году. Принцип транслинейности — прямое следствие из второго закона Кирхгофа и формулы Шокли, описывающей вольт-амперную…

Многопо́люсник — электрическая цепь, содержащая несколько точек (полюсов, портов) для соединения с другими цепями. Частными случаями многополюсника являются двухполюсник (например, согласованная нагрузка), четырёхполюсник (например, аттенюатор), шестиполюсник (например, циркулятор или смеситель), восьмиполюсник (например, направленный ответвитель) и др. Многополюсник (в широком смысле) — система, не обязательно электрическая, имеющая один или несколько портов. Многополюсники используются при анализе…

Метод схемных определителей — это символьный метод анализа электрических цепей, в котором для расчёта искомых токов и напряжений используется непосредственно схема замещения цепи с произвольными линейными элементами, минуя составление уравнений равновесия. Метод предназначен для получения оптимальных по сложности символьных выражений схемных функций, откликов, погрешностей преобразования и допусков элементов, а также параметров макромоделей подсхем и параметров неизвестных элементов в линейных электрических…

Принцип суперпозиции (электротехника) — электрический ток в каждой ветви линейной электрической цепи равен алгебраической сумме токов, вызываемых каждым из источников ЭДС цепи в отдельности. Этот принцип справедлив для всех линейных электрических цепей, то есть таких цепей, вольтамперные характеристики сопротивлений которых представляют собой прямые линии. Принцип суперпозиции используется в методе расчёта электрических цепей, получившем название метода суперпозиции. При расчёте электрических цепей…

Упоминания в литературе

На практике, однако, дифференцирование приводит к росту шумовой составляющей сигнала, и поэтому оно редко применяется. Интегрирование, напротив, может быть осуществлено с высокой точностью с помощью простых электрических цепей. Это является одной из причин, почему акселерометры сегодня стали основными датчиками вибрации: их выходной сигнал можно легко подвергнуть однократному или двукратному интегрированию и получить либо скорость, либо смещение.

ДЕЛИ́ТЕЛЬ НАПРЯЖ?НИЯ, электротехническое устройство, позволяющее снимать (использовать) только часть имеющегося постоянного или переменного напряжения посредством элементов электрической цепи, состоящей из резисторов, конденсаторов или катушек индуктивности. При низких напряжениях в качестве делителя часто применяют переменные резисторы (потенциометры). В цепях переменного тока пользуются также ёмкостными или индуктивными делителями. В цепях высокого напряжения на переменном токе применяют ёмкостные делители напряжения, а на постоянном токе – резистивные. Делители напряжения используют в радиотехнике, электронике, вычислительной и измерительной технике и др.

Бытует мнение, что установка предохранителей в линии не только фазного, но и нулевого проводов повышает надежность защиты. В действительности обрыв электрической цепи, связанной с нулевым проводом, в том числе и при перегорании предохранителя в его цепи, может привести к опасным для жизни последствиям.

В теории систем исходным моментом является предположение, что системы существуют как целое, которое затем можно расчленить на компоненты. Первичность целого – основной постулат теории систем. Свойства системы не являются только суммой свойств ее составных частей. Система нечто «большее», а иногда и качественно отличное, чем сумма составляющих ее частей. Элементы могут существовать только в связанном виде. Там, где есть элементы, обязательно устанавливаются реальные связи. Если в электрической цепи не течет ток, значит, нет электрических связей, следовательно, нет и элементов. Элементы появляются только тогда, когда цепь подключена к источнику электрической энергии, в ней образуются реальные электрические связи и можно говорить о существовании элементов, которые они связывают. Система предполагает наличие связи между ее элементами. Это не значит, что в каждый данный момент времени должны проявиться все связи элементов. Не любая связь может быть актуальной, но принимается в качестве исходного положения без доказательств наличие предполагаемой или известной наблюдателю потенциальной связи. Под структурой системы понимается совокупность существенных связей между ее элементами, т. е. тип и форма внутренней организации системы. Структура представляет инвариантный аспект системы (инвариант фр. invariant букв, неизменяющийся – мат. выражение, остающееся неизменным при определенном преобразовании переменных, связанных с этим выражением, например, при переходе от одной системы координат к другой). Под отношениями или связями между элементами подразумевают отношения упорядочения (порядка). Элементы структуры можно представить в виде линейно упорядоченного множества (рисунок 1). Однако такое упорядочение отнимает возможность изучать все взаимодействия элементов системы. Итак, система предполагает наличие связей между ее элементами.

• Короткое замыкание в электрических цепях. Чаще всего злая судьба в виде рук пользователя повреждает микросхемы, транзисторы и электролитические конденсаторы. Чтобы это сделать, иногда достаточно просто большой отвертки. От этого не застрахован никто, особенно если производить монтаж или фиксацию плат расширения при работающем компьютере.

Связанные понятия (продолжение)

Преобразование треугольник-звезда — способ эквивалентного преобразования пассивного участка линейной электрической цепи — «треугольника» (соединения трёх ветвей, которое имеет вид треугольника, сторонами которого являются ветви, а вершинами — узлы), в «звезду» (соединение трёх ветвей, которые имеют один общий узел). Эквивалентность «треугольника» и «звезды» обусловлена тем, что при одинаковых напряжениях между одноименными выводами электрической цепи токи, которые втекают в одноименные выводы, а…

Гиратор (англ. gyrator, от греч. γύρος — круг) — электрическая цепь, которая осуществляет преобразование импеданса. Другими словами, эта схема заставляет ёмкостные цепи проявлять индуктивные свойства, полосовой фильтр будет вести себя как режекторный фильтр и т. п.

Метод эквивалентного генератора — метод преобразования электрических цепей, в котором схемы, состоящие из нескольких ветвей с источниками ЭДС, приводятся к одной ветви с эквивалентным значением.

Трёхфазная система электроснабжения — частный случай многофазных систем электрических цепей переменного тока, в которых действуют созданные общим источником синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга во времени на определённый фазовый угол. В трёхфазной системе этот угол равен 2π/3 (120°).

Электри́ческий импеда́нс (ко́мплексное электри́ческое сопротивле́ние) (англ. impedance от лат. impedio «препятствовать») — комплексное сопротивление между двумя узлами цепи или двухполюсника для гармонического сигнала.

Коэффициент трансформации трансформатора — это величина, выражающая масштабирующую (преобразовательную) характеристику трансформатора относительно какого-нибудь параметра электрической цепи (напряжения, силы тока, сопротивления и т. д.).Для силовых трансформаторов ГОСТ 16110-82 определяет коэффициент трансформации как «отношение напряжений на зажимах двух обмоток в режиме холостого хода» и «принимается равным отношению чисел их витков»:п. 9.1.7.

Вну́треннее сопротивле́ние двухполюсника — импеданс в эквивалентной схеме двухполюсника, состоящей из последовательно включённых генератора напряжения и импеданса (см. рисунок). Понятие применяется в теории цепей при замене реального источника идеальными элементами, то есть при переходе к эквивалентной схеме.

Метод узловых потенциалов — метод расчета электрических цепей путём записи системы линейных алгебраических уравнений, в которой неизвестными являются потенциалы в узлах цепи. В результате применения метода определяются потенциалы во всех узлах цепи, а также, при необходимости, токи во всех рёбрах.

Мост Ше́ринга — электрическая схема, измерительный мост переменного тока, предназначенный для измерения электрической ёмкости и тангенса угла диэлектрических потерь в диэлектриках конденсаторов, также, в электрических кабелях.

Бандга́п (англ. bandgap, запрещённая зона) — стабильный транзисторный источник опорного напряжения (ИОН), величина которого определяется шириной запрещённой зоны используемого полупроводника. Для легированного монокристаллического кремния, имеющего при Т=0 К ширину запрещённой зоны Eg=1,143 эВ, напряжение VREF на выходе бандгапа обычно составляет от 1,18 до 1,25 В или кратно этой величине, а его предельное отклонение от нормы во всём диапазоне рабочих температур и токов составляет не более 3 %. Бандгапы…

Рези́стор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь) — пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления, предназначенный для линейного преобразования силы тока в напряжение и напряжения в силу тока, ограничения тока, поглощения электрической энергии и др.. Весьма широко используемый компонент практически всех электрических и электронных устройств.

Последовательное и параллельное соединения в электротехнике — два основных способа соединения элементов электрической цепи. При последовательном соединении все элементы связаны друг с другом так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла. При параллельном соединении все входящие в цепь элементы объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами, если это не противоречит условию.

Цепь Чуа или схема Чуа — простейшая электрическая цепь, демонстрирующая режимы хаотических колебаний. Была предложена профессором Калифорнийского университета Леоном Чуа в 1983 году. Цепь состоит из двух конденсаторов, одной катушки индуктивности, линейного резистора и нелинейного резистора с отрицательным сопротивлением (обычно называемого диодом Чуа).

Электри́ческий адмитта́нс (фр. admittance от лат. admittere пропускать, впускать) — комплексная проводимость двухполюсника для гармонического сигнала. В русскоязычной литературе этот термин обычно не применяется — вместо него употребляется термин «комплексная проводимость» (см., например, (Бессонов 1978)).

Подробнее: Адмиттанс

Исто́чник то́ка (в теории электрических цепей) — элемент, двухполюсник, сила тока через который не зависит от напряжения на его зажимах (полюсах). Используются также термины генератор тока и идеальный источник тока.

Трансформа́тор (от лат. transformare — «превращать, преобразовывать») — статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.

Двухпо́люсник — электрическая цепь, содержащая две точки для соединения с другими цепями. В широком смысле — система, не обязательно электрическая, имеющая два входа и(или) выхода. Частный случай многополюсника.

Длинная линия — модель линии передачи, продольный размер (длина) которой превышает длину волны, распространяющейся в ней (либо сравнима с длиной волны), а поперечные размеры (например, расстояние между проводниками, образующими линию) значительно меньше длины волны.

Токовое зеркало — элемент транзисторной схемотехники, представляющий собой генератор тока, управляемый входным током, в котором входной и выходной токи имеют разное направление и один общий вывод источника питания, причем соотношение токов (коэффициент отражения) сохраняется постоянным в широком диапазоне и мало зависит от напряжения и температуры. Классическая схема токового зеркала содержит два транзистора одинаковой проводимости с резисторами в коллекторных цепях. Соотношение номиналов резисторов…

Бондграф — графическое представление динамической системы, возникающее при описании той или иной физической (механической, электрической, гидравлической, пневматической, экономической и т.д.) системы, отражающее процесс перераспределения энергии в данной системе. Похож на граф, более известный как блок-схема, или на граф прохождения сигналов и опирается на закон сохранения энергии. Основное отличие от блок-схем или графов прохождения сигналов состоит в том, что в бондграфе рёбрам ставится в соответствие…

Импульсный трансформатор (ИТ) — трансформатор, предназначенный для преобразования тока и напряжения импульсных сигналов с минимальным искажением исходной формы импульса на выходе.

Силовая линия, или интегральная кривая, — это кривая, касательная к которой в любой точке совпадает по направлению с вектором, являющимся элементом векторного поля в этой же точке. Применяется для визуализации векторных полей, которые сложно наглядно изобразить каким-либо другим образом. Иногда (не всегда) на этих кривых ставятся стрелочки, показывающие направление вектора вдоль кривой. Для обозначения векторов физического поля, образующих силовые линии, обычно используется термин «напряжённость…

Подробнее: Силовые линии векторного поля

Метод наложения — метод расчёта электрических цепей, основанный на предположении, что электрический ток в каждой из ветвей электрической цепи при всех включённых генераторах равен сумме токов в этой же ветви, полученных при включении каждого из генераторов по очереди и отключении остальных генераторов (только в линейных цепях).

Выпрями́тель (электрического тока) — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования входного электрического тока переменного направления в ток постоянного направления (то есть однонаправленный ток), в частном случае — в постоянный выходной электрический ток.

Яче́йка Ги́лберта (англ. Gilbert cell) в электронике — схема четырёхквадрантного аналогового умножителя, предложенная Барри Гилбертом в 1968 году. Она представляет собой ядро умножителя на трёх дифференциальных каскадах, дополненное диодными преобразователями входных напряжений — в токи (V1, V2 на схемах). Ячейка Гилберта, в модифицированной бета-зависимой форме, выполняет функцию смесителя или балансного модулятора в большинстве современных радиоприёмников и сотовых телефонов.

Название метода «классический» отражает использование в нем решений дифференциальных уравнений с постоянными параметрами методами классической математики. Данный метод обладает физической наглядностью и удобен для расчета простых цепей (расчет сложных цепей упрощается операторным методом).

Электромехани́ческий фильтр (ЭМФ) — это фильтр, обычно используемый вместо электронного фильтра радиочастот, основное назначение которого: пропускать колебания в определенной полосе частот и подавлять остальные. В фильтре используются механические колебания, аналогичные подаваемому электрическому сигналу (это один из типов аналоговых фильтров). На входе и на выходе фильтра стоят электромеханические преобразователи, которые преобразуют электрические колебания сигнала в механические колебания рабочего…

Делитель мощности — общее название группы многополюсников СВЧ, осуществляющих разделение потока мощности электрического колебания, поступающего на вход (входной порт, входное плечо), между несколькими выходами (портами, плечами) и (или) объединяющего такие потоки мощности с нескольких входов в одном выходе.

Телегра́фные уравне́ния — пара линейных дифференциальных уравнений, описывающих распределение напряжения и тока по времени и расстоянию в линиях электрической связи. Уравнения были составлены Оливером Хевисайдом, разработавшим в 1880-х годах модель линии электрической связи.

Узел цепи в электронике — точка, в которой соединяются три (или более) проводника электрической цепи. Узел (наряду с контуром) является базовым понятием, необходимым при анализе электрических цепей. Единственной характеристикой узла является его потенциал. Понятие узла применимо только для цепи из «одномерных» элементов, то есть таких, что их толщина бесконечно мала и ею можно пренебречь.

Постоя́нный ток — электрический ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.

Дио́д (от др.-греч. δις — два и -од — от окончания -од термина электрод; букв. «двухэлектродный»; корень -од происходит от др.-греч. ὁδός «путь») — электронный элемент, обладающий различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока.

Трёхфазный выпрямитель — устройство применяемое для получения постоянного тока из трёхфазного переменного тока системы Доливо-Добровольского.

Земля в электронике — узел цепи, потенциал которого условно принимается за ноль, и все напряжения в системе отсчитываются от потенциала этого узла. Выбор земли произволен, однако на практике чаще всего за землю принимают один из выводов источника питания. При однополярном источнике обычно землёй считают его отрицательный вывод, при двуполярном источнике за землю принимают его среднюю точку. Иногда в англоязычной литературе на схемах обозначается GND (от англ. Ground, земля).

Трансформа́тор то́ка — трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока, а вторичная обмотка замыкается на измерительные или защитные приборы, имеющие малые внутренние сопротивления.

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Единицей измерения в Международной системе единиц (СИ) является ватт (русское обозначение: Вт, международное: W).

Яче́йка Блэ́кмера (англ. Blackmer cell) — схема электронного управляемого напряжением усилителя (УНУ, амплитудный модулятор) с экспоненциальной характеристикой управления, предложенная и доведённая до серийного выпуска Дэвидом Блэкмером в 1970—1973 годы. Четырёхтранзисторное ядро схемы образовано двумя встречно включёнными токовыми зеркалами на комплементарных биполярных транзисторах. Входной транзистор каждого из зеркал логарифмирует входной ток, а выходной транзистор антилогарифмирует сумму логарифма…

Гальваноскоп (от гальвано… и др.-греч. skopéo — смотрю) — простейший стрелочный прибор, служащий для обнаружения присутствия электрического тока в гальванической цепи, а также для определения его направления.

Электронная схема — это сочетание отдельных электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, индуктивности, диоды, транзисторы и интегральные микросхемы, соединённых между собой. Различные комбинации компонентов позволяют выполнять множество как простых, так и сложных операций, таких как усиление сигналов, обработка и передача информации и т. д.

Потенцио́метр (от лат. potentia — «сила» и греч. μετρεω — «измеряю») — измерительный прибор, предназначенный для определения напряжения путём сравнения двух, в общем случае, различных напряжений или ЭДС с помощью компенсационного метода. При известном одном из напряжений позволяет определять второе напряжение.

Эквивалентная схема (схема замещения, эквивалентная схема замещения) цепи — электрическая схема, в которой все реальные элементы заменены их эквивалентными схемами.

Резисторные матрицы являются электрическими цепями из повторяющихся резисторов. Ниже обсуждаются две конфигурации, цепочка последовательных резисторов и матрица R-2R.

Интегра́тор, блок интегри́рования — техническое устройство, выходной сигнал (выходная величина, выходной параметр) которого пропорционален интегралу, обычно по времени, от входного сигнала.

Упоминания в литературе (продолжение)

Нагрузкой выпрямителя является емкостный фильтр на конденсаторе С5, на котором выделяется положительное напряжение, пропорциональное длительности импульсов управления. Далее в электрической цепи установлены резисторы R1 и R15, а также подстроечный резистор R14. Цепью этих резисторов задается уровень напряжения на конденсаторе С5, при котором происходит открывание транзистора Q1. То есть соотношение резисторов в делителе определяет минимальную ширину импульсов управляющего сигнала, при которой происходит открывание транзистора Q1.

Электрическая цепь (оборудование и шины) одного назначения, наименования и напряжения, присоединенная к шинам РУ, генератора, щита, сборки и находящаяся в пределах электростанции, подстанции и т.п. Электрические цепи разного напряжения одного силового трансформатора (независимо от числа обмоток), одного двухскоростного электродвигателя считаются одним присоединением. В схемах многоугольников, полуторных и т.п. схемах к присоединению линии, трансформатора относятся все коммутационные аппараты и шины, посредством которых эта линия или трансформатор присоединены к РУ

Разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту, если для перемещения заряда величиной 1 кулон из одной точки в другую над ним надо совершить работу величиной 1 джоуль. Вольт также равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт.

Процесс внедрения примесей осуществляется посредством ионной имплантации, при которой ионы нужной примеси излучаются высоковольтным ускорителем и, обладая достаточной энергией, проникают в поверхностные слои кремния. Этап ионной имплантации завершается созданием необходимого слоя полупроводниковой структуры, в котором могут быть сосредоточены миллионы транзисторов. Далее, транзисторы в нужной последовательности соединяются между собой проводниками – контактами стоков, истоков и затворов. Осуществить требуемую разводку в пределах того же слоя, где расположены сами транзисторы, нереально – неизбежны пересечения между проводниками, потому для соединения транзисторов друг с другом применяют послойную металлизацию. Для этого по маске в нужных местах вытравливается слой диоксида кремния, и соответствующие окна заполняются атомами металла. Для создания очередного слоя на полученном рисунке схемы выращивается дополнительный слой диоксида кремния и т. д. Процесс нанесения слоев заканчивается, когда электрическая цепь полностью собрана.

Электромагнитный расцепитель – это катушка из проводника (соленоид). Через нее протекает ток нагрузки. Когда происходит короткое замыкание, в соленоиде образуется магнитное поле. Оно втягивает сердечник, что приводит к размыканию контактов. По- скольку магнитный расцепитель действует практически мгновенно, электрическая цепь отключается быстро. Ток срабатывания электромагнитного расцепителя обычно в несколько раз превосходит ток срабатывания теплового расцепителя.

• ограничения общей протяженности магистралей электрической цепи (чем короче проводник, тем меньше значение его сопротивления).

Причем ситуация вполне реальна для многоквартирных домов и многокомнатных квартир, я уже не говорю о производственных помещениях, и заслуживает самого пристального внимания, изучения, коррекции. В то время как обычные лампы накаливания, включенные одновременно даже 20 и 30 штук по 75 Вт каждая в параллельной электрической цепи (к осветительной сети 220 Вт 50 Гц), при тех же равных условиях (автомат защиты с предельным током 25 А) не приводят к отключению электроснабжения на конкретном участке.

Однако ему не хотелось бы видеть себя в больничном халате, и мысль о растоптанных шлепанцах он гнал прочь. А процедуры? Там якобы замыкают на больных электроды электрической цепи, впрыскивают сильнодействующие лекарства, которые хотя и восстанавливают что-то в мозгу, на другое влияют отрицательно.

Что такое электрическая цепь?

Добавлено 23 сентября 2020 в 02:40

Сохранить или поделиться

Вы, возможно, задавались вопросом, как заряды могут непрерывно течь в одном направлении по проводам без использования гипотетических источников и пунктов назначения. Чтобы схема с источником и пунктом назначения работала, они оба, чтобы поддерживать непрерывный поток, должны иметь бесконечную емкость для зарядов!

Используя аналогию с шариками и трубкой из предыдущей статьи о проводниках, диэлектриках и потоке электронов, источник шариков и приемное ведро для шариков должны быть бесконечно большими, чтобы вместить достаточно шариков для поддержания «потока».

Что такое электрическая цепь?

Ответ на этот парадокс можно найти в концепции электрической цепи: бесконечный петлевой путь для носителей заряда. Если мы возьмем провод или несколько проводов, соединенных встык, и закрутим его так, чтобы он образовал непрерывный путь, у нас будут средства для поддержания направленного потока заряда, не прибегая к бесконечным источникам и приемникам:

Рисунок 1 – Бесконечный петлевой путь для носителей заряда

Каждый носитель заряда, движущийся по часовой стрелке в этой цепи, толкает того, что находится перед ним, который толкает того, что находится перед ним, и так далее, и так далее, точно так же, как хула-хуп, наполненный шариками. Теперь у нас есть возможность поддерживать непрерывный поток заряда бесконечно без необходимости бесконечных источников и приемников. Всё, что нам нужно для поддержания этого потока, – это средства непрерывного побуждения этих носителей заряда, о которых мы поговорим в следующем разделе этой главы, посвященном напряжению и току.

Что означает обрыв цепи?

Целостность в цепи так же важна, как и в простом куске провода. Как и в примере с простым отрезком провода между источником и приемником, любой разрыв в этой цепи помешает прохождению через нее заряда:

Рисунок 2 – Разорванная цепь

Здесь важно понимать, что не имеет значения, где происходит разрыв. Любое нарушение целостности в цепи остановит поток заряда по всей цепи. Если не существует целой, безразрывной петли из проводящего материала, через которую проходят носители заряда, устойчивый поток просто не может поддерживаться.

Рисунок 3 – Обрыв цепи

Резюме

• Электрическая цепь представляет собой непрерывную петлю из проводящего материала, которая позволяет носителям заряда непрерывно протекать без начала или конца.
• Если цепь «разорвана», это означает, что ее проводящие элементы больше не образуют полный путь, и в ней не может происходить непрерывный поток заряда.
• Местоположение разрыва в цепи не имеет отношения к ее неспособности поддерживать непрерывный поток заряда. Любой разрыв в любом месте цепи препятствует перемещению носителей заряда по этой цепи.

Оригинал статьи:

Теги

ОбучениеСхемотехникаЭлектрический токЭлектрон

Сохранить или поделиться

На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять
комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus.com.

В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации
комментария требуется время на премодерацию.

Что нужно знать об электрических соединениях – Справочник электрика

Что нужно знать об электрических соединениях – Справочник электрика

Самые популярные товары

08-0919

08-0920

07-5309

07-5315

07-5320

Электрическая схема — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электрическая схема — это путь, по которому текут электроны от источника напряжения или тока.

Точка, где эти электроны входят в электрическую цепь, называется «источником» электронов. Точка, в которой электроны покидают электрическую цепь, называется «возвратной» или «землей». Точка выхода называется «возвращением», потому что электроны всегда попадают в источник, когда они завершают свой путь в электрической цепи.

Часть электрической цепи, которая находится между начальной точкой электронов и точкой, где они возвращаются к источнику, называется «нагрузкой» электрической цепи. Нагрузка электрической цепи может быть такой же простой, как нагрузка на бытовые приборы, такие как холодильники, телевизоры или лампы, или более сложной, например, нагрузка на выходе гидроэлектростанции.

В цепях используется два вида электроэнергии: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC).Переменный ток часто питает большие приборы и двигатели и вырабатывается электростанциями. Постоянный ток питает автомобили, работающие от батарей, а также другие машины и электронику. Преобразователи могут преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот. Для передачи постоянного тока высокого напряжения используются большие преобразователи.

Электронная схема Править

Экспериментальная электронная схема

В электронных схемах обычно используются источники постоянного тока. Нагрузка электронной схемы может быть такой же простой, как несколько резисторов, конденсаторов и лампы, соединенных вместе, чтобы создать вспышку в камере.Или электронная схема может быть сложной, соединяя тысячи резисторов, конденсаторов и транзисторов. Это может быть интегральная схема, такая как микропроцессор в компьютере.

Резисторы и другие элементы схемы можно подключать последовательно или параллельно. Сопротивление в последовательной цепи — это сумма сопротивлений.

Электрическая схема и электрическая схемаРедактировать

Схема или электрическая схема — это визуальное отображение электрической цепи. Электрические и электронные схемы могут быть сложными.Создание чертежа соединений всех компонентов в нагрузке схемы упрощает понимание того, как компоненты схемы соединены. Чертежи электронных схем называются «принципиальными схемами». Чертежи электрических схем называют «электрическими схемами». Как и другие диаграммы, эти диаграммы обычно рисуются чертежниками, а затем распечатываются. Диаграммы также могут быть созданы в цифровом виде с использованием специализированного программного обеспечения.

Схема — это схема электрической цепи. Схемы — это графические изображения основных соединений в цепи, но они не являются реалистичным изображением цепи.На схемах используются символы для обозначения компонентов в цепи. Условные обозначения используются в схеме, чтобы обозначить путь потока электроэнергии. Мы используем обычное соглашение: от положительной клеммы к отрицательной. Реалистичный путь перетока электричества — от отрицательной клеммы к положительной.

На принципиальных схемах используются специальные символы. Символы на чертежах показывают, как соединяются между собой такие компоненты, как резисторы, конденсаторы, изоляторы, двигатели, розетки, фонари, переключатели и другие электрические и электронные компоненты. Диаграммы очень помогают, когда рабочие пытаются выяснить, почему схема работает некорректно.

Автоматические выключателиEdit

Ток, протекающий в электрической или электронной цепи, может внезапно возрасти при выходе из строя компонента. Это может вызвать серьезные повреждения других компонентов цепи или создать опасность возгорания. Для защиты от этого в цепь можно подключить предохранитель или устройство, называемое «автоматический выключатель». Автоматический выключатель размыкает или «разрывает» цепь, когда ток в этой цепи становится слишком большим, или предохранитель «перегорает».Это дает защиту.

Устройства прерывания замыкания на землю (G.F.I.) Редактировать

Стандартный вывод для электрических и электронных цепей — заземление. Когда электрическое или электронное устройство выходит из строя, оно может размыкать обратную цепь на землю. Пользователь устройства может стать частью его электрической цепи, обеспечив обратный путь для электронов через тело пользователя вместо заземления цепи. Когда наше тело становится частью электрической цепи, пользователь может быть серьезно шокирован или даже убит электрическим током.

Для предотвращения опасности поражения электрическим током и возможности поражения электрическим током устройства прерывания замыкания на землю обнаруживают обрыв цепи на землю в подключенных электрических или электронных устройствах. При обнаружении обрыва цепи на землю G.F.I. устройство немедленно открывает источник напряжения для устройства. G.F.I. устройства похожи на автоматические выключатели, но предназначены для защиты людей, а не компонентов цепей.

Короткие замыканияEdit

Короткие замыкания — это цепи, которые возвращаются к источнику питания неиспользованными или с той же мощностью, что и на выходе.Обычно они перегорают, но иногда этого не происходит. Выполнение этого с аккумулятором может вызвать электрический пожар.

Другие веб-сайтыРедактировать

Что такое электрическое заземление? — Определение, типы заземления и его значение в электрической системе

Определение: Процесс передачи мгновенного разряда электрической энергии непосредственно на землю с помощью провода с низким сопротивлением известен как электрическое заземление. Электрическое заземление выполняется путем подключения нетоковедущей части оборудования или нейтрали системы питания к земле.

В основном для заземления используется оцинкованное железо. Заземление обеспечивает простой путь к току утечки . Ток короткого замыкания оборудования проходит на землю с нулевым потенциалом. Таким образом защищает систему и оборудование от повреждений.

Типы электрического заземления

Электрооборудование в основном состоит из двух нетоковедущих частей. Эти части нейтральны по отношению к системе или корпусу электрического оборудования. Заземление этих двух нетоковедущих частей электрической системы можно разделить на два типа.

• Заземление нейтрали
• Заземление оборудования.

Заземление нейтрали

При заземлении нейтрали нейтраль системы напрямую соединяется с землей с помощью провода GI. Заземление нейтрали также называется заземлением системы. Такой тип заземления чаще всего применяется в системах со звездообразной обмоткой. Например, заземление нейтрали предусмотрено в генераторе, трансформаторе, двигателе и т. Д.

Заземление оборудования

Такой тип заземления предусмотрен для электрооборудования.Нетоковедущая часть оборудования, такая как их металлический каркас, соединяется с землей с помощью проводящего провода. Если в аппарате возникает какая-либо неисправность, ток короткого замыкания проходит через землю с помощью провода. Таким образом уберечь систему от повреждений.

Важность заземления

Заземление необходимо по следующим причинам

• Заземление защищает персонал от тока короткого замыкания.
• Заземление обеспечивает самый легкий путь прохождения тока короткого замыкания даже после выхода из строя изоляции.
• Заземление защищает оборудование и персонал от скачков высокого напряжения и разряда молнии.

Заземление может быть выполнено путем электрического соединения соответствующих частей установки с некоторой системой электрических проводов или электродов, размещенных рядом с почвой или ниже уровня земли. Заземляющий мат или электрод под уровнем земли имеют плоский железный стояк, через который подключаются все нетоковедущие металлические части оборудования.

При возникновении короткого замыкания ток замыкания от оборудования протекает через систему заземления на землю и тем самым защищает оборудование от тока замыкания.Во время короткого замыкания в проводниках заземляющего мата повышается напряжение, равное сопротивлению заземляющего мата, умноженному на замыкание на землю.

Контактный узел называется заземляющим. Металлические проводники, соединяющие части установки с заземлением, называются электрическими соединениями. Заземление и заземляющее соединение вместе называют системой заземления.

Архив терминов по электричеству — Circuit Globe

Определение: Инструмент, работа которого зависит от принципа притяжения или отталкивания электродов, несущих электрические заряды, такой тип инструмента известен как электростатический инструмент.Другими словами, инструмент, который использует статическое электрическое поле для создания отклоняющего момента, известен как электростатический инструмент. Электростатический прибор…

Прочитайте больше

Определение: Синхроскоп — это устройство, которое показывает правильный момент, в который две системы синхронизируются. Термин «синхронизировать» означает, что машины одинаковой частоты и напряжения работают параллельно друг другу. Синхроскоп состоит из двухфазного статора и ротора.Генераторы обеспечивают двухфазное питание синхроскопа. Если есть…

Прочитайте больше

Определение: Датчик температуры преобразует тепловую энергию в физическую величину, такую ​​как смещение, давление, электрический сигнал и т. Д. Это электрическое устройство, используемое для автоматического измерения температуры. Основной принцип работы датчика температуры — измерение тепла и передача информации после ее преобразования в читаемую форму. The…

Прочитайте больше

Определение: частота — это количество колебаний в единицу времени.Он используется для определения циклического процесса, такого как вращение, колебание, волна и т. Д. Завершение циклического процесса в определенный интервал времени известно как частота. Единица измерения частоты в системе СИ — герцы. Это символ λ. Тот…

Прочитайте больше

Счетчик обычно используется для измерения определенного количества. Единица измерения тока — ампер, а измеритель, измеряющий ток, известен как амперметр. Выпрямительный амперметр использует подвижную катушку вместе с выпрямителем для измерения тока.Основное назначение выпрямителя — преобразование переменного тока в…

Прочитайте больше

Измерение является результатом сравнения стандарта и неизвестной величины. Результат измерения величины обычно выражается в числовой форме. Другими словами, измерение — это процесс, посредством которого физические параметры, такие как тепло, смещение, сила и т. Д., Преобразуются в легко читаемые числовые значения. Методы измерения…

Прочитайте больше

Определение: заземляющее устройство Вагнера используется для снятия емкости заземления с мостов.Это тип схемы делителя напряжения, используемый для уменьшения ошибок, возникающих из-за паразитной емкости. Устройство Wagner Earth обеспечивает высокую точность моста. На высокой частоте между элементами моста возникает паразитная емкость,…

Прочитайте больше

Мощность трехфазной цепи переменного тока используется в крупных отраслях промышленности для работы тяжелых машин. Питание от однофазной сети переменного тока используется для работы небольших бытовых приборов. Величина мощности трехфазной цепи переменного тока в три раза больше, чем мощность однофазной цепи.Рассмотрим, является ли P…

Прочитайте больше

Определение: Оптический пирометр — это устройство для измерения температуры бесконтактного типа. Он работает по принципу соответствия яркости объекта яркости нити накала, помещенной внутри пирометра. Оптический пирометр используется для измерения температуры печей, расплавов металлов и других перегретых материалов или жидкостей.…

Прочитайте больше

Определение: Тахометр, который использует свет для измерения скорости вращения вала или диска машин, известен как фотоэлектрический тахометр.Непрозрачный диск с отверстиями по периферии, источник света и лазер являются основными частями фотоэлектрического тахометра. Тахометр состоит из непрозрачного диска, который устанавливается на…

Прочитайте больше

Автомобильные электрические цепи

Легковые автомобили и легкие грузовики имеют разветвленные электрические системы с большим количеством проводов.
и сотни схем. Электрическая цепь — это в основном маршрут или путь через
какие электроны текут. Электрическая цепь должна образовывать замкнутый контур, чтобы ток продолжал течь.В
электронам нужен обратный путь к их источнику (батарее или генератору), иначе им некуда идти.

По сути, существует два типа автомобильных электрических цепей:

* Цепь серии — это цепь, в которой все элементы цепи соединены встык в виде цепочки.
У тока есть только один путь, поэтому количество тока, проходящего через него, будет одинаковым во всем. В
Общее сопротивление в последовательной цепи равно сумме отдельных сопротивлений в каждом элементе схемы.Если один
элемент в последовательной цепи выходит из строя, непрерывность нарушается, и вся цепь выходит из строя, потому что ток не может завершиться
его путешествие по цепи.

* Параллельная цепь — это цепь, в которой элементы схемы подключены рядом или параллельно друг другу. Этот
создает множество ответвлений или путей, по которым может течь ток. Сопротивление в любой отрасли будет определять
падение напряжения и ток течет только через эту ветвь и только через эту ветвь.Одним из преимуществ параллельной схемы является то, что
различные сегменты или пути цепи могут работать независимо друг от друга. Если один элемент открывается (разрывается
непрерывность), это не нарушит функции другого.

Некоторые схемы объединяют в себе элементы как последовательной, так и параллельной схемы. Они будут называться последовательно-параллельными электрическими цепями .
схема . В этом типе цепи часть цепи может иметь нагрузки, включенные последовательно, в то время как в другой части нагрузки будут
параллельно.

Для поиска и устранения неисправностей в автомобильных электрических цепях часто требуется измерение вольт, ампер или ом. Это три основных единицы
измерения, которые используются для описания того, что происходит внутри электрической цепи.

ВОЛЬТ

Напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками или величина «толчка», который заставляет электроны
течь. Это также называется электродвижущей силой (ЭДС). Это похоже на давление, которое заставляет сжатый воздух проходить через шланг, но
Вместо того чтобы измеряться в фунтах на квадратный дюйм, напряжение измеряется в единицах, называемых вольтами.

Вольт можно измерять цифровым или аналоговым вольтметром. Для автомобилей последних моделей рекомендуется использовать цифровой вольтметр, поскольку
уровни напряжения, которые вы измеряете, часто приходится измерять с точностью до десятых долей вольта (0,1 вольт).

Все электрические системы легковых автомобилей и легких грузовиков имеют напряжение 12 вольт с середины 1950-х годов. Электрический
Все системы имеют отрицательное (-) заземление, при этом корпус обычно служит заземлением для многих электрических цепей.В
Отрицательный кабель аккумулятора прикреплен к металлическому корпусу или шасси, а положительный кабель аккумулятора (+) подключен к источнику питания.
сторона электрических цепей и системы зарядки автомобиля.

Многие датчики и цепи датчиков используют более низкое напряжение, обычно 5 В, в то время как катушки зажигания генерируют очень высокое напряжение.
напряжение (от 5000 до 35000 вольт) для зажигания свечей зажигания. В гибридных автомобилях используется аккумулятор высокого напряжения (от 140 до 300 В), генератор.
и электродвигатель для их систем стоп-пуска и электропривода.

Измерение напряжения аккумуляторной батареи цифровым вольтметром.

Соблюдайте особую осторожность при работе с гибридными электрическими компонентами (которые обычно имеют цветовую кодировку ОРАНЖЕВЫЙ ), и избегайте
контакт с катушками зажигания или проводами свечей зажигания при работающем двигателе, чтобы снизить риск поражения электрическим током. Шок от
Проволока свечи зажигания может быть болезненной, но не смертельной из-за низкого тока (силы тока). Но шок от гибридной батареи может быть
смертельный!

AMPS

Ток — это количество или объем электронов, которые проходят через проводник или цепь.Это мера объема, и
указывается в единицах, называемых ампер или ампер . Аналогия с воздушным шлангом — количество кубических футов на
минута прохождения воздуха через шланг. Один ампер равен 6,3 миллионам триллионов электронов (6,3 с 18 нулями после него).
за одну секунду! Это много электронов, но относительно небольшой ток во многих автомобильных цепях. Стартер,
например, может потреблять несколько сотен ампер при запуске двигателя.

А измеряется амперметром или мультиметром с функцией усилителя. Для измерения силы тока обычно требуется индуктивный
датчик, который зажимается вокруг провода для измерения тока, протекающего через него, хотя очень малые токи (100 мА или меньше) могут
часто измеряются непосредственно через сам счетчик без использования индуктивного датчика.

Предохранители используются для защиты электрических цепей от опасных перегрузок, которые могут привести к их перегреву, расплавлению или возгоранию.Номинальные характеристики предохранителей зависят от того, сколько ампер они могут выдержать, прежде чем предохранитель перегорит и прекратит прохождение тока.
через цепь. Поэтому перегоревший предохранитель часто указывает на перегрузку цепи или неисправность.
например, короткое замыкание, которое вызывает чрезмерный ток в цепи.
Для получения дополнительной информации см. Соответствующую статью Силовые центры: реле и предохранители

Осторожно: Если перегорел предохранитель, замените его на тот, который имеет ТАКОЙ же номинал усилителя, что и оригинальный.НЕ заменяйте замену
предохранитель с более высоким номинальным током, так как это может привести к перегреву цепи или ее повреждению. И НИКОГДА не заменяйте перегоревший предохранитель твердым.
провод или провод, так как это вообще не докажет защиты от перегрузки.

Ом

Электрическое сопротивление — это сопротивление потоку тока или ограничение, препятствующее потоку электронов. Сопротивление
измеряется в единицах, называемых Ом . Поток воздуха через шланг можно уменьшить, защемив его, уменьшив диаметр шланга.
шланг или удерживая палец над выпускным отверстием.Аналогичным образом, ток через провод можно замедлить или контролировать, добавив
сопротивление. Сопротивление можно создать, изменив состав материала, уменьшив размер
провод или провод (меньший провод имеет большее сопротивление, чем большой провод), или путем добавления тепла (тепло увеличивает сопротивление).

Сопротивление измеряется омметром или мультиметром с функцией измерения сопротивления.

Осторожно: НЕ пытайтесь измерить сопротивление (Ом) в любой цепи, которая находится под напряжением или находится во включенном состоянии, поскольку это может повредить омметр.Сопротивление измеряется при отключенном токе.

ЗАКОН ОМ

Один вольт равен силе, необходимой для проталкивания тока в один ампер через цепь с сопротивлением в один Ом. Это
Закон Ома назван в честь ученого, который первым его понял. Закон Ома можно выразить по-разному:

Понимание закона Ома и взаимосвязи между вольтами, омами и амперами — ключ к пониманию электрических токов и того, что
происходит внутри автомобильной электрической цепи.Закон Ома объясняет, почему высокое сопротивление в цепи подавляет ток и вызывает
падение напряжения. Это также объясняет, почему короткое замыкание может привести к быстрому перегреву и возгоранию провода из-за утечки тока.

Общие проблемы в автомобильных электрических цепях

Короткое замыкание — это тип неисправности, которая может возникнуть, если ток, проходящий через электрическую цепь, не проходит через компонент, питаемый цепью, а находит другой путь к земле.Это может произойти, если провод трется об острый край и замыкается на массу, или если изоляция соседних проводов протирается или повреждается, позволяя току в одном проводе переходить на соседний провод. Короткое замыкание может привести к утечке тока из-за пониженного сопротивления в цепи. Это может привести к быстрому перегреву провода, возможно, к расплавлению или возгоранию изоляции вокруг него и возникновению электрического пожара. Короткое замыкание обычно вызывает перегорание предохранителя цепи.

Примечание. Если в цепи сгорел предохранитель и новый предохранитель перегорел сразу после его замены, скорее всего, в цепи произошло короткое замыкание.

Короткое замыкание чаще всего возникает там, где проводка трется об острый металлический край, например, когда проводка проходит через перегородку, брандмауэр между моторным отсеком и пассажирским отсеком, дверью или другой полостью тела. Резиновые втулки обычно используются для защиты проводки в местах, где проводка проходит через металлические панели. Но если втулка повреждена или отсутствует, проводка трутся об острый край и закорачиваются.

Короткое замыкание также может возникнуть между соседними проводками, если изоляция вокруг проводов повреждена или треснула.Изоляция может стать хрупкой с возрастом и может потрескаться или отслоиться от проводки, позволяя оголенному металлу под ней войти в электрический контакт с соседними проводами или телом.

Прерывистое короткое замыкание может возникнуть, когда провода периодически контактируют в результате изменений температуры, вызывающих расширение и сжатие металла, или в результате вибрации. Найти непостоянные шорты может быть сложно, потому что проблема приходит и уходит. Покачивание и тряска проводов или обдув их горячим воздухом может потребоваться для имитации условий, вызывающих короткое замыкание.

Короткое замыкание можно отремонтировать, обмотав оголенную или поврежденную проводку изолентой или заменив поврежденную проводку.

Обрыв — это еще один тип неисправности, который может возникнуть в автомобильных электрических цепях. Обрыв — это именно то, что подразумевает название: обрыв в проводке, который останавливает ток и убивает цепь. Обрыв не приведет к срабатыванию предохранителя, но предотвратит работу цепи. Обрыв может произойти, если обрыв провода, разъем проводки ослаблен или отсоединен, или сильная коррозия внутри электрического разъема создала такое большое сопротивление, что ток не может течь через цепь.

Обрывы также могут происходить в электронных схемах, если образуются микротрещины в паяных соединениях или на печатных платах. Схема может нормально пропускать ток в холодном состоянии, но при нагревании и расширении микротрещины могут открываться, вызывая периодическое размыкание.

Перегрузки — это состояние, которое может возникнуть в цепи, когда электродвигатель или другое устройство находится в рабочих условиях, которые заставляют его потреблять больше тока, чем обычно. Примером может служить временная перегрузка в цепи электродвигателя стеклоочистителя, если дворники забиты льдом или сильным снегом.Перегрузка может вызвать перегорание предохранителя цепи.

Некоторые конкретные примеры неисправностей автомобильных электрических цепей

Типичный пример закона Ома, вызывающий электрическую проблему в вашем автомобиле или грузовике, — это ослабленный или корродированный кабель аккумулятора. Бедные
соединение создает электрическое сопротивление, которое не позволяет батарее подавать нормальный ток в электрическую систему автомобиля.
Это, в свою очередь, может помешать стартеру проворачивать двигатель достаточно быстро, чтобы запустить его, или может вообще помешать стартеру работать.Ослабленное или корродированное соединение аккумулятора также может помешать генератору поддерживать аккумулятор полностью заряженным, что приведет к его разрядке.
наезжать.

Другой пример действия закона Ома — цепь топливного насоса с плохим заземлением. Плохое заземление создает
высокое сопротивление, уменьшающее ток, протекающий через топливный насос. Это приводит к тому, что насос вращается намного медленнее, чем обычно, что вызывает
падение объема топлива и давления, которое может привести к потере мощности двигателя или его неустойчивой работе.

Низкое напряжение в системе из-за разряда батареи или низкого уровня заряда может нанести серьезный ущерб электронным модулям управления автомобиля. Множество модулей
не будут нормально работать, если на них не будет подаваться напряжение 12 В. Это, в свою очередь, может вызвать различные виды управляемости или
проблемы с производительностью.

Коррозия — частая причина высокого сопротивления электрических цепей. Коррозия может быть вызвана воздействием влаги и окисления.
электрические разъемы и клеммы в электрической системе.Это одна из причин, по которой страховые компании насчитывают много автомобилей с
был затоплен. Попадание воды в проводку внутри автомобиля может вызвать коррозию и многочисленные проблемы с электричеством в будущем.

Вибрация также может вызывать высокое сопротивление электрических разъемов и проводки. Движение происходит во время движения автомобиля.
может вызвать трение и микроскопический износ электрических разъемов, которые не поддерживаются должным образом. Со временем это может привести к плохой
проблемы с электрическим соединением и цепью из-за большого тока в этой цепи.

Измерение падения напряжения для поиска электрических проблем

Падение напряжения происходит, когда ток проходит через компонент в цепи. Сопротивление, создаваемое устройством, вызывает
соответствующее падение напряжения, которое можно рассчитать с помощью закона Ома, если вы знаете сопротивление компонента и ток.

ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ = СОПРОТИВЛЕНИЕ x ТОК

Вы можете измерить падение напряжения в цепи или в соединении с помощью цифрового вольтметра.Выводы вольтметра подключены
с любой стороны проверяемого компонента схемы или соединения. Если соединение ослабло или корродировало,
он создаст сопротивление в цепи и ограничит прохождение тока, вызывая чрезмерное падение напряжения.

Как показывает практика, падение напряжения БОЛЕЕ одной десятой вольта (0,1 В) на низковольтном или низковольтном соединении означает проблему.
Цепи, работающие с более высокими напряжениями или токами (например, цепь вывода напряжения для системы зарядки), могут выдерживать напряжение
падает до полвольта (0.5 вольт), но лучше всего 0,1 вольт или меньше.

Измерение падения напряжения — эффективное средство для быстрого определения проблем с автомобильной электрической цепью, таких как ослабление или коррозия.
разъемы, провода, переключатели и т. д. Это более точно, чем просто измерение напряжения в цепи или использование простой контрольной лампы, чтобы увидеть
есть ли питание или нет, потому что он сообщает вам, есть ли чрезмерное сопротивление, которое может ограничить ток в цепи.

Автомобильные электрические схемы

Производители транспортных средств публикуют электрические схемы для всех различных электрических цепей в транспортных средствах.
Они делают.Их можно получить на технических сайтах производителей автомобилей или в автомобильной
источник вторичного рынка, такой как AlldataDIY за небольшую
плата. Правильная электрическая схема абсолютно необходима для поиска и устранения неисправностей в электрических цепях.

На схемах подключения

используются символы (см. Ниже) для обозначения различных компонентов цепи. Отдельные цепи обычно пронумерованы, а провода в цепях имеют цветовую кодировку.
облегчить идентификацию.Если для провода используется двухцветный код, это означает, что провод одного цвета и на том же проводе имеется цветная полоса другого цвета.

Щелкните здесь, чтобы загрузить или распечатать эту статью.

Статьи по теме:

Тест самопроверки по основам электрической системы

Поиск и устранение неисправностей в электрической системе

Электрические нагрузки для автомобильных систем, освещения и аксессуаров

Испытание падения напряжения

Силовые центры: реле и предохранители

Устранение неисправностей в кластере электронных приборов

Безопасность аккумуляторной батареи и запуск от внешнего источника ( Прочтите в первую очередь !!!)

Диагностика разрядившегося аккумулятора

Тестирование аккумулятора

Поиск и устранение неисправностей в системе запуска и зарядки

Устранение неполадок с электрическими окнами

Устранение неполадок фар

Огни (фары и лампы)

Разряд высокой интенсивности (HID) Фары

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

Факты об электрических схемах для детей

Электрическая цепь — это путь, по которому текут электроны от источника напряжения или тока.

Точка, где эти электроны входят в электрическую цепь, называется «источником» электронов. Точка, в которой электроны покидают электрическую цепь, называется «возвратной» или «землей». Точка выхода называется «возвращением», потому что электроны всегда попадают в источник, когда они завершают свой путь в электрической цепи.

Часть электрической цепи, которая находится между начальной точкой электронов и точкой, где они возвращаются к источнику, называется «нагрузкой» электрической цепи.Нагрузка электрической цепи может быть такой же простой, как нагрузка на бытовые приборы, такие как холодильники, телевизоры или лампы, или более сложной, например, нагрузка на выходе гидроэлектростанции.

В цепях

используются два вида электроэнергии: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Переменный ток часто питает большие приборы и двигатели и вырабатывается электростанциями. Постоянный ток питает автомобили, работающие от батарей, а также другие машины и электронику. Преобразователи могут преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот.Для передачи постоянного тока высокого напряжения используются большие преобразователи.

Электронная схема

Экспериментальная электронная схема

В электронных схемах обычно используются источники постоянного тока. Нагрузка электронной схемы может быть такой же простой, как несколько резисторов, конденсаторов и лампы, соединенных вместе, чтобы создать вспышку в камере. Или электронная схема может быть сложной, соединяя тысячи резисторов, конденсаторов и транзисторов. Это может быть интегральная схема, такая как микропроцессор в компьютере.

Резисторы и другие элементы схемы можно подключать последовательно или параллельно. Сопротивление в последовательной цепи — это сумма сопротивлений.

Электрическая схема и схема

Цепь или электрическая схема — это визуальное отображение электрической цепи. Электрические и электронные схемы могут быть сложными. Создание чертежа соединений всех компонентов в нагрузке схемы упрощает понимание того, как компоненты схемы соединены. Чертежи электронных схем называются «принципиальными схемами».Чертежи электрических схем называют «электрическими схемами». Как и другие диаграммы, эти диаграммы обычно рисуются чертежниками, а затем распечатываются. Диаграммы также могут быть созданы в цифровом виде с использованием специализированного программного обеспечения.

Схема — это схема электрической цепи. Схемы — это графические изображения основных соединений в цепи, но они не являются реалистичным изображением цепи. На схемах используются символы для обозначения компонентов в цепи. Условные обозначения используются в схеме, чтобы обозначить путь потока электроэнергии.Мы используем обычное соглашение: от положительной клеммы к отрицательной. Реалистичный путь перетока электричества — от отрицательной клеммы к положительной.

На принципиальных схемах

используются специальные символы. Символы на чертежах показывают, как соединяются между собой такие компоненты, как резисторы, конденсаторы, изоляторы, двигатели, розетки, фонари, переключатели и другие электрические и электронные компоненты. Диаграммы очень помогают, когда рабочие пытаются выяснить, почему схема работает некорректно.

Автоматические выключатели

Ток, протекающий в электрической или электронной цепи, может внезапно возрасти при выходе из строя компонента. Это может вызвать серьезные повреждения других компонентов цепи или создать опасность возгорания. Для защиты от этого в цепь можно подключить предохранитель или устройство, называемое «автоматический выключатель». Автоматический выключатель размыкает или «разрывает» цепь, когда ток в этой цепи становится слишком большим, или предохранитель «перегорает». Это дает защиту.

Прерывание от замыкания на землю (G.F.I.) устройства

Стандартный вывод для электрических и электронных цепей — заземление. Когда электрическое или электронное устройство выходит из строя, оно может размыкать обратную цепь на землю. Пользователь устройства может стать частью его электрической цепи, обеспечив обратный путь для электронов через тело пользователя вместо заземления цепи. Когда наше тело становится частью электрической цепи, пользователь может быть серьезно шокирован или даже убит электрическим током.

Для предотвращения опасности поражения электрическим током и возможности поражения электрическим током устройства прерывания замыкания на землю обнаруживают обрыв цепи на землю в подключенных электрических или электронных устройствах. При обнаружении обрыва цепи на землю G.F.I. устройство немедленно открывает источник напряжения для устройства. G.F.I. устройства похожи на автоматические выключатели, но предназначены для защиты людей, а не компонентов цепей.

Короткие замыкания

Короткие замыкания — это цепи, которые возвращаются к источнику питания неиспользованным или с той же мощностью, что и отключенная.Обычно они перегорают, но иногда этого не происходит. Выполнение этого с аккумулятором может вызвать электрический пожар.

Понимание электричества — код, схемы и конструкция

Основные электрические определения

Электричество — это поток электрической энергии через проводящий материал. Электроника означает использование изменяющихся электрических свойств для передачи информации. Электронные датчики преобразуют другую форму энергии (свет, тепло, звуковое давление и т. Д.).) в электрическую энергию, чтобы мы могли интерпретировать происходящее в электронном виде. Например, микрофон изменяет волны звукового давления в воздухе на изменяющееся электрическое напряжение. Усиливая и считывая этот электрический сигнал, мы можем интерпретировать, какой звук вызвал его. Этот процесс преобразования одной энергии в другую называется преобразованием , а устройства, которые это делают, называются преобразователями . Большая часть технической работы физических вычислений заключается в том, чтобы выяснить, какую форму энергии выделяет человек, и какой преобразователь вы можете купить или построить, чтобы считывать эту энергию.Однако для этого необходимо кое-что понять об электричестве. Мы начнем с нескольких терминов, которые мы будем использовать для обозначения электрических свойств и компонентов. После этого мы поговорим о важных отношениях между некоторыми из этих терминов.

Ток — это мера величины потока электронов в цепи. Он измеряется в амперах или амперах. Многие люди объясняют электрический поток, используя аналогию с потоком воды. Следуя этой аналогии, ток будет означать, сколько воды (или электричества) проходит через определенную точку.Чем выше сила тока, тем больше протекает вода (или электричество).

Напряжение — это мера электрической энергии цепи. Измеряется в вольтах. В аналогии с водой, напряжение будет давлением воды. Думайте о гейзере как о высоком напряжении, а о душе в недорогой квартире на пятом этаже многоквартирного дома как о низком напряжении (если вы не один из тех счастливчиков, у которых хороший напор воды!).

Сопротивление — это мера способности материала противостоять току электричества.Измеряется в Ом. Губка в трубе будет действовать как резистор, ограничивая ток (и напряжение), протекающий по трубе.

Цепь представляет собой замкнутый контур, содержащий источник электроэнергии (например, аккумулятор) и нагрузку (например, лампочку). Каждая цепь должна иметь какую-то нагрузку. Вся электрическая энергия в цепи должна использоваться нагрузкой. Нагрузка преобразует электрическую энергию в другую форму энергии. Цепь без нагрузки называется коротким замыканием.При коротком замыкании источник питания передает всю свою мощность по проводам и обратно к себе, и либо провода плавятся (если вам повезет), либо взрывается аккумулятор, либо происходит что-то еще катастрофическое.

Ниже представлена ​​очень простая схема, состоящая из лампы, выключателя и батареи. Электрическая энергия, поступающая от батареи, преобразуется лампочкой в ​​тепловую и световую энергию.

Существует два распространенных типа цепей: постоянного или постоянного тока и переменного или переменного тока.В цепи постоянного тока ток всегда течет в одном направлении. В цепи переменного тока полюса цепи меняются местами в регулярном повторяющемся цикле. В одной части цикла один полюс имеет более высокий потенциал (положительный), а другой — более низкий (отрицательный). В следующей части цикла второй полюс более положительный, а первый — более отрицательный. Большинство цепей, о которых мы будем говорить в этом классе, будут цепями постоянного тока. Схематические диаграммы представляют собой схемы цепей с символами, представляющими компоненты в цепи.Многие из типичных символов показаны ниже.

Компоненты

Проводники — это материалы, по которым электрический ток свободно проходит.

Изоляторы — это материалы, препятствующие прохождению электричества.

Резисторы сопротивляются, но не полностью блокируют электрический ток. Они используются для управления течением тока. Ток может проходить через резистор в любом направлении, поэтому не имеет значения, каким образом они подключены в цепи.Обозначаются они так:

Конденсаторы накапливают электричество, пока в них протекает ток, а затем высвобождают энергию, когда входящий ток снимается. Иногда они поляризованы, то есть ток может течь через них только в определенном направлении, а иногда это не так. Если конденсатор поляризован, он будет отмечен на схеме как таковой. Не подключайте поляризованный конденсатор в обратном направлении; он может взорваться.

Конденсаторы обозначаются следующим образом:

Диоды пропускают электрический ток в одном направлении и блокируют его в другом направлении.Из-за этого их можно включать в цепь только в одном направлении. Обозначаются они так:

Светодиоды (светодиоды) — это диоды особого типа, которые излучают свет, когда через них протекает ток. Обозначаются они так:

Есть много других типов компонентов, с которыми вы столкнетесь:

• переключатели управляют протеканием тока через переход в цепи:

• транзисторы и реле коммутационные устройства:

• термисторы изменяют сопротивление при изменении температуры;
• фоторезисторы изменяют сопротивление при изменении света;
• датчики изгиба изменяют сопротивление в ответ на изгиб или изгиб;
• пьезоэлектрические устройства создают переменное напряжение в ответ на небольшие изменения давления.

Отношения

Напряжение (В), ток (I) и сопротивление связаны (R) и связаны следующей формулой:
Вольт = Ампер x Ом, или

В = I x R

Ток (I), напряжение (В) и сопротивление (R) также связаны с электрической мощностью (P) (измеряется в ваттах) следующим образом: Ватты = Вольт x Ампер или

W = V x A

Электрический ток течет из мест с более высокой потенциальной энергией в места с более низкой потенциальной энергией (т.е.е. от положительного к отрицательному).

Земля — это место в цепи, где потенциальная энергия электронов равна нулю. Иногда эта точка соединяется с реальной землей через заземленную электрическую цепь, водопровод или каким-либо другим способом. В принципе, подойдет любой проводник, идущий на землю.

Несколько важных правил:

Ток идет по пути наименьшего сопротивления к земле. Итак, если у него есть выбор из двух путей в цепи, и один имеет меньшее сопротивление, это путь, который он выберет.

В любой данной цепи полное напряжение на пути цепи равно нулю . Каждый компонент, который предлагает сопротивление, снижает напряжение, и к тому времени, когда мы дойдем до конца контура цепи, напряжения не останется.

Величина тока, идущего в любую точку цепи, равна величине, выходящей из этой точки.

Эти последние два правила дают нам возможность выяснить, что происходит, когда мы подключаем компоненты в цепь.Когда мы смотрим на то, как компоненты схемы размещаются относительно друг друга, есть два способа сделать это: один за другим или бок о бок. Когда они расположены один за другим, мы говорим, что компоненты серии и находятся друг с другом. Рядом они расположены на параллелях друг другу.

Давайте посмотрим, как изменяются ток и напряжение, когда компоненты включены последовательно или параллельно:

Когда два компонента расположены последовательно, они размещаются один за другим, например:

Когда резисторы включены последовательно, напряжение на каждом резисторе падает, а общее сопротивление равно сумме всех резисторов.Мы знаем, что в приведенной выше схеме ток везде постоянный. Мы знаем, что напряжение падает на каждом резисторе, и мы знаем, что сумма всех падений напряжения равна напряжению на батарее. Итак, V _в = V ₁ + V ₂ . Если нам известны номиналы резисторов, мы можем использовать формулу V = I x R для вычисления точных напряжений в каждой точке. Когда два компонента включены параллельно, они размещаются рядом друг с другом, например:

Для резисторов, включенных параллельно, напряжение на них одинаковое, но ток делится между ними.Однако общий ток постоянен, поэтому мы знаем, что разделенный ток через параллельные резисторы равен полному току. Итак, I ₁ + I ₂ = I _всего .

Хотя иногда полезно подумать о математических отношениях параллельных и последовательных цепей, часто более полезно думать о них с точки зрения практических эффектов. Опять же, подумайте о метафоре воды. Для последовательного примера, если один резистор понижает напряжение (давление воды), только меньшее напряжение (струйка воды) проходит через следующий.