8.Электрическая схема, её ветви, узлы, контуры. Узел электрической цепи

8.Электрическая схема, её ветви, узлы, контуры.

Электрическая схема представляет собой графическое изображение электрической цепи. Она показывает, как осуществляется соединение элементов рассматриваемой электрической цепи

Ветвь образуется одним или несколькими последовательно соединенными элементами цепи.

Узел - место соединения трех или большего числа ветвей.

Любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, называется контуром

9.Последовательное и параллельное соединение элементов. Устранимый узел.

Под последовательным сопротивлением понимают такое соединение, при котором через все элементы проходит один и тот же ток.

Ветви, присоединенные к 1-ой паре узлов – параллельные ветви. Напряжение на всех параллельных ветвях одинаково.

Узел – место соединения 3-ех и большего числа ветвей.

Устранимый узел – место соединения 2-ух ветвей.

10.Закон Ома для пассивного и активного участка электрической цепи. Применение закона Ома

Закон Ома для пассивного участка электрической цепи.

При протекании электрического тока через сопротивление R, напряжение U и ток I на этом участке связаны между собою согласно закону Ома: Сопротивление R - это коэффициент пропорциональности между током и напряжением.

Закон Ома можно записать через разность потенциалов:

Закон Ома для активного участка цепи между точками а и в имеет вид:

Напряжение на участке электрической цепи Uab и ЭДС берутся со знаком «плюс», если их направление совпадает с направление протекания тока. Напряжение (разность потенциалов) и источник электродвижущей силы берутся со знаком «минус», если их направление не совпадает с направлением протекания тока.

Пример составления уравнения по закону Ома

Рассмотрим пример решения задачи на составления уравнения по закону Ома для участка линейной электрической цепи с двумя источниками ЭДС.

Пусть в данной электрической цепи направление тока будет из точки "a" в точку "b". Напряжение Uab Направляется всегда из первой буквы ("a") к последней ("b").

Согласно правилу составления уравнения по закону Ома источник ЭДС E1 берем со знаком "плюс", т.к. его направление (направление стрелочки) совпадает с направлением протекающего тока.

Источник ЭДС E2 берем со знаком "минус", т.к. его направление (направление стрелочки) не совпадает с направлением протекающего тока.

Напряжение Uab или разность потенциалов φa - φb берем со знаком "плюс", т.к. его направление совпадает с направление протекающего тока.

Сопротивление R1 и R1 соединены последовательно. При последовательном соединении сопротивлений их эквивалентное значение равно сумме.

В результате составленное уравнение по закону Ома будет иметь вид:

Пусть потенциал в данной задаче потенциал точки "а" равен 10 вольт, потенциал точки "b" = 7 вольт, E1=25 В, E2=17 В, R1=5 Ом, R2=10 Ом. Рассчитаем величину тока:

Полученный ток равен 1 Ампер.

11. Потенциальная диаграмма и ее построение

Под потенциальной диаграммой понимают график распределения потенциала вдоль какого-либо участка цепи или замкнутого контура. По оси абсцисс на нем откладывают сопротивления вдоль контура, начиная с какой-либо произвольной точки, по оси ординат — потенциалы. Каждой точке участка цепи или замкнутого контура соответствует своя точка на потенциальной диаграмме.

Потенциальная диаграмма построена, начиная с точки a, которая условно принята за начало отсчета. Потенциал aпринят равным нулю.

Точка цепи, потенциал которой условно принимается равным нулю, называется базисной.

Если в условии задачи не оговорено, какая точка является базисной, то можно потенциал любой точки условно приравнивать к нулю. Тогда потенциалы всех остальных точек будут определяться относительно выбранного базиса.

studfiles.net

Разветвленная электрическая цепь с 2 узлами.

Параллельное соединение пассивных элементов

Ветви, присоединенные к одной паре узлов, включены параллельно (рисунок 11а). Поэтому ко всем ветвям приложено одно и то же напряжение.

Рисунок 11. Параллельное соединение пассивных элементов

Проводимость : Сопротивление:

Эквивалентная схема приведена на рисунке 11б).

( в соответствии с 1 законом Кирхгофа).

Если заданы величина ЭДС и величины всех сопротивлений, то по закону Ома:

; ; ; ;

Параллельное соединение источников электрической энергии

На практике часто встречаются случаи параллельного включения источников электрической энергии, работающих на один или несколько приемников (рисунок 12а).

Определив токи в источниках, мы можем узнать, как распределяется нагрузка между ними. Представим источники ЭДС (рисунок 12а) эквивалентными схемами источников тока, а сопротивление приемника заменим проводимостью (рисунок 12б).

Рисунок 12. Параллельное соединение источников электрической энергии

, где

По первому закону Кирхгофа для узла А (рисунок 12а): .

Отсюда:

Это равенство позволяет заменить 3 источника тока одним эквивалентным (рисунок 12в), у которого:

Токи в ветвях определяются по следующим формулам:

Из этих выражений следует, что источники с относительно большей ЭДС или относительно меньшим внутренним сопротивлением имеют больший ток, т.е. принимают на себя большую нагрузку

Если ЭДС и внутреннее сопротивление источников одинаковы, то нагрузка между ними распределяется поровну. Общий ток в этом случае . Параллельное соединение источников применяется для увеличения тока в приемнике. От схемы (рисунок 12в) можно перейти к схеме (рисунок 12г) с эквивалентным источником ЭДС, разделив уравнение на проводимость . ;

Задача 1.

=130 В, = 0,5 Ом, = 30 Ом, = 20 Ом, = 12 Ом.

Определить токи в схеме на рисунке 11а, мощность приемников и КПД источника.

Контрольные вопросы

1. Расскажите о расчете параллельного соединения пассивных элементов.

2. Как рассчитать схему, содержащую параллельно соединенные источники электрической энергии?

Задача 2.

Рисунок к задаче 2

В приведенной схеме Е=100 В; Вычислить токи, напряжения и мощности для всех участков цепи, а также мощность источника.

Задача 3.

Определить токи в сопротивлениях (схема прежняя), если ток источника составляет 0,6 А.

Задача 4.

К двум узлам электрической цепи присоединены три ветви. В средней ветви последовательно соединены источник энергии с э.д.с. Е=60 В и внутренним сопротивлением Ом и два сопротивления Ом и Ом. Одна крайняя ветвь имеет три последовательно включенных сопротивления: Ом, Ом и Ом. Другая крайняя ветвь состоит из одного сопротивления Ом. Составить схему. Определить все токи, а также напряжения на выходе источника и между узловыми точками.

Задача 5.

Электрическая цепь состоит из трех ветвей. В средней ветви включены источник питания с э.д.с. Е=120 В и внутренним сопротивлением Ом и последовательно с ним сопротивление Ом. В одной крайней ветви включены последовательно сопротивления Ом и Ом, в другой крайней ветви – два параллельно соединенных сопротивления Ом и Ом и последовательно с ними сопротивление Ом. Составить схему и вычислить все токи, а также мощности: развиваемую источником, отдаваемую во внешнюю цепь и теряемую на внутреннем сопротивлении. Выполнить проверку расчетов по законам Кирхгофа.

infopedia.su

Условные обозначения на электрических схемах. Участки схем электрических цепей: ветвь, узел, контур.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 8Следующая ⇒

Ветвь – участок цепи состоящий из одного или нескольких элементов вдоль которого ток один и тот же.Ветви присоединённые к одной пареузлов называютсяпараллельными. Любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям называется контуром.Узел – место соединения трёх и более ветвей.

7. Соединение сопротивлений звездой и треугольником. Взаимные преобразования. Существуют различные способы соединения обмоток генератора с нагрузкой, но в целях экономии обмотки трёхфазного генератора соединяют в звезду или в треугольник. Соединение звездой – такое соединение, когда из узла выходит три и более ветви с элементами. Звезда может состоять из трех и более лучей, содержащих элементы. Формулы: IN=IA+IB+IC; EA=UA; EB=UB; EC=UC; UAB= UA – UB; UBC= UB – UC; UCA= UC – UA ; Соединение треугольником – такое соединение, при котором три ветви образуют замкнутый контур. Формулы: IA = IAB –ICA; IB= IBC – IAB; IC = ICB – IBC; UAB =EA ; UBC =EB ; UCA =EC; UЛ = UФ;

Соедин. Звездойсоедин. Треугольником

Осуществить переход от соединения электрических элементов звездой к соединению их треугольником или на оборот. При замене звезды (рис.1.12,а) на эквивалентный треугольник (рис.1.12,б) сопротивления треугольника связаны с сопротивлениями звезды следующими соотношениями:

При замене треугольника на эквивалентную звезду:

8.Закон Ома для участка цепи, не содержащего ЭДС.

Под напряжением на зажимах цепи понимают разность потенциалов между крайними точками ветви. Ток течет от большего потенциала к меньшему.

φ1 > φ2 U12 = φ1- φ2

I = U12/R = (φ1- φ2)/R

Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС.

Закон (правило) Ома для участка цепи, содержащего источник ЭДС, позволяет найти ток этого участка по известной разности потенциалов (φа – φс)на концах участка цепи и имеющейся на этом участке ЭДС Е.

для схемы рис. 2.6, а

I = (φа – φс + E) / R = (Uac + E) / R;

для схемы рис. 2.6, б

I = (φа – φс - E) / R = (Uac - E) / R.

В общем случае

Ток (2.3а)

Уравнение (2.3а) математически выражает закон Ома для участка цепи, содержащего источник ЭДС; знак плюс перед Е соответствует рис. 2.6, а, знак минус - рис. 2.6, б.

Законы Кирхгофа

Первый закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов в узле (узловой точке) равна нулю

I3-I2-I3= 0

Причем токи входящие со знаком плюс выходящие со знаком минус

Второй закон Кирхгофа

В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма напряжений

Равна нулю

Для составления уравнения, по второму закону Кирхгофа, необходимо выбрать направление обхода контура (по часовой стрелке или против). Далее напряженее которое совпадает со входом контура берут со знаком плюс , а те которые не совпадают со знаком минус . По второму закону Кирхгофа, в любом (замкнутом) контуре справедливо равенство алгебраических сумм мгновенных значений напряжений на сопротивлениях контура и ЭДС:

Заменив напряжения и ЭДС на соответствующие комплексы, получим выражение для второго закона Кирхгофа в комплексной форме:

где - количество элементов в контуре,

- количество ЭДС в контуре.Пример:

Энерегитичиский баланс в электрических цепях

В любой электрической цепи должен соблюдаться энергетический баланс - баланс мощностей: алгебраическая сумма мощностей всех источников равна арифметической сумме мощностей всех приемников энергии. В левой части равенства слагаемое берется со знаком "+" если Е и I совпадают по направлению и со знаком "-" если не совпадают. Если направления ЭДС и тока I в источнике противоположны, то физически это означает, что данный источник работает в режиме потребителя. Например:

11. Основные понятия и определения (начальная фаза, сдвиг фаз, период, частота тока, мгновенное, амплитудное, действующее значения синусоидально изменяющихся электрических величин).

Начальная фаза – фаза в момент времени t = 0.

ψi, ψu – начальные фазы тока и напряжения.

Если синусоидальные величины не одновременно принимают нулевое или максимальное значение, они сдвинуты по фазе.(Сдвиг фаз)

Период – время, за которое синусоидальная величина совершает полное колебание и принимает

первоначальное по величине и знаку значение Т = [c]

Частота тока – число колебаний или число периодов в секунду f = 1/T [Гц]

ω – угловая частота (выражается в рад/с или с-1 ).

Ветвь и узел электрической цепи

Электрическая цепь характеризуется совокупностью элементов, из которых она состоит, и способом их соединения. Соединение элементов электрической цепи наглядно отображается ее схемой. В зависимости от особенностей схемы следует применять тот или иной способ расчета электрической цепи. В данном разделе рассмотрим ключевые понятия, которые в дальнейшем будут необходимы для выбора наиболее оптимального и правильного приема решения задач.

Ветвью называется участок электрической цепи, обтекаемый одним и тем же током. Ветвь образуется одним или несколькими последовательно соединенными элементами цепи.

Узел - место соединения трех и более ветвей.В качестве примера на рисунке изображены схемы двух электрических цепей. Первая из них содержит 6 ветвей и 4 узла. Вторая состоит из 5 ветвей и 3 узлов. В этой схеме обратите внимание на нижний узел. Очень часто допускают ошибку, считая что там 2 узла электрической цепи, мотивируя это наличием на схеме цепи в нижней части 2-х точек соединения проводников. Однако на практике следует считать две и более точки, соединенных между собой проводником, как один узел электрической цепи.

При обходе по соединенным в ветвях цепям можно получить замкнутый контур электрической цепи. Каждый контур представляет собой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, при этом каждый узел встречается в данном контуре не более одного раза. Ниже приведена электрическая схема, на которой отмечено несколько произвольно выбранных контуров.Всего для данной цепи можно выделить 6 замкнутых контуров.

Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 116 | Нарушение авторских прав

mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.008 сек.)

mybiblioteka.su

Узел электрической цепи - это... Что такое Узел электрической цепи?

Строительный словарь.

Удельные диэлектрические потери
Ультрафиолетовая лампа

Смотреть что такое "Узел электрической цепи" в других словарях:

Узел электрической цепи — место соединения ветвей электрической цепи... Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3 ст) … Официальная терминология
узел (электрической) цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN network junction … Справочник технического переводчика
узел электрической цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN node of an electric circuit … Справочник технического переводчика
узел (электрической цепи) — 103 узел (электрической цепи) Место соединения ветвей электрической цепи Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Узел электрической цепи — 94 Узел электрической цепи Место соединения ветвей электрической цепи Источник: ГОСТ 19880 74: Электротехника. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
узел электрической цепи — elektros grandinės mazgas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric circuit node; node of an electric circuit vok. Stromkreisknotenpunkt, m rus. узел электрической цепи, m pranc. nœud d un circuit électrique, m … Automatikos terminų žodynas
узел электрической цепи — elektrinės grandinės mazgas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. electric circuit node vok. Stromkreisknotenpunkt, m rus. узел электрической цепи, m pranc. noeud d un circuit électrique, m … Radioelektronikos terminų žodynas
узел (электрической цепи) — узел Место соединения ветвей электрической цепи. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия … Справочник технического переводчика
Узел электрической цепи — – место соединения ветвей электрической цепи. ГОСТ 19880 74 … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
Узел (электрической цепи) — 1. Место соединения ветвей электрической цепи Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий … Телекоммуникационный словарь

dic.academic.ru

узел электрической цепи - это... Что такое узел электрической цепи?

узел электрической цепи

node of an electric circuit

узел электрической цепи —[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

Тематики

электротехника, основные понятия

EN

node of an electric circuit

Русско-английский словарь нормативно-технической терминологии. academic.ru. 2015.

узел щёткодержателя
узел, входящий в петлю (теория графов)

Смотреть что такое "узел электрической цепи" в других словарях:

Узел электрической цепи — место соединения ветвей электрической цепи... Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3 ст) … Официальная терминология
узел (электрической) цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN network junction … Справочник технического переводчика
узел электрической цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN node of an electric circuit … Справочник технического переводчика
узел (электрической цепи) — 103 узел (электрической цепи) Место соединения ветвей электрической цепи Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Узел электрической цепи — 94 Узел электрической цепи Место соединения ветвей электрической цепи Источник: ГОСТ 19880 74: Электротехника. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
узел электрической цепи — elektros grandinės mazgas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric circuit node; node of an electric circuit vok. Stromkreisknotenpunkt, m rus. узел электрической цепи, m pranc. nœud d un circuit électrique, m … Automatikos terminų žodynas
узел электрической цепи — elektrinės grandinės mazgas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. electric circuit node vok. Stromkreisknotenpunkt, m rus. узел электрической цепи, m pranc. noeud d un circuit électrique, m … Radioelektronikos terminų žodynas
узел (электрической цепи) — узел Место соединения ветвей электрической цепи. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия … Справочник технического переводчика
Узел электрической цепи — English: Circuit knot Место соединения ветвей электрической цепи (по ГОСТ 19880 74) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник … Строительный словарь
Узел электрической цепи — – место соединения ветвей электрической цепи. ГОСТ 19880 74 … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
Узел (электрической цепи) — 1. Место соединения ветвей электрической цепи Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий … Телекоммуникационный словарь

normative_ru_en.academic.ru

Узел (теория электрических цепей) Википедия

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

Исходное предположение теории электрических цепей. Все процессы в любых электротехнических устройствах можно описать с помощью двух понятий: тока и напряжения.
Исходное допущение теории электрических цепей. Сила тока в любой точке сечения любого проводника одна и та же, а напряжение между любыми двумя точками пространства изменяется по линейному закону[источник не указан 672 дня].

Основные понятия

Ток — количество зарядов (q, в Кулонах), перемещаемых через поперечное сечение проводника в единицу времени (t, в секундах).

i(t) = dq/dt или I = q/t , измеряется в Амперах = А

Напряжение — предел отношения количества энергии, необходимой для переноса некоторого количества электричества из одной точки пространства в другую, к этому количеству электричества, когда оно стремится к нулю. Последнее равенство написано в предположении, что энергия и заряд — величины непрерывные. Размерность напряжения:

В = Дж • Кл−1

Из основных понятий как следствие вытекают определения:

Энергия — мера способности объекта совершать работу. Её размерность:

Дж = В • А • с

Мощность — скорость изменения энергии во времени. Размерность мощности:

Вт = Дж • с−1 = В • А

Электрическая цепь

Электрическая цепь — совокупность элементов и источников, предназначенных для генерации, приема и преобразования токов и напряжений (электрических сигналов). Те участки цепи, куда поступают или для которых генерируются сигналы, называют входами; те участки, на которых регистрируют токи или напряжения в результате их генерации или преобразования, — выходами.

Элементы электрической цепи — идеализированные устройства с двумя или более зажимами, все электромагнитные процессы в которых с достаточной для практики точностью могут быть описаны только в основных понятиях (тока и напряжения).

Элементы бывают: линейные и нелинейные, пассивные и активные, стационарные и нестационарные, непрерывные и дискретные, с сосредоточенными и распределенными параметрами. Из дальнейшего рассмотрения исключим нестационарные элементы и элементы с распределенными параметрами. Источники электромагнитной энергии — идеализированные устройства, имеющие два или более зажимов и предназначенные для генерации или преобразования электромагнитной энергии. Источники бывают: независимые, зависимые и управляемые.

Ветвь

Ветвью называется участок электрической цепи с одним и тем же током. Ветвь состоит из одного активного или пассивного элемента или представляет собой последовательное соединение нескольких элементов.

Узел

Узлом называется место соединения трех и более ветвей. Различают понятия геометрического и потенциального узлов. Геометрические узлы, имеющие одинаковые потенциалы, могут быть объединены в один потенциальный узел.

Контур

Контуром называется замкнутый путь, проходящий через несколько ветвей и узлов разветвлённой электрической цепи.

Двухполюсник

Двухполюсником называют часть электрической цепи с двумя выделенными зажимами-полюсами.

Четырёхполюсник

Четырёхполюсником называют часть электрической цепи, имеющую две пары зажимов, которые называются входными и выходными.

Литература

Добротворский И. Н. Теория электрических цепей. Учебник. — М.: Радио и связь, 1989.
В. Г. Герасимов, Э. В. Кузнецов, О. В. Николаева. Электротехника и электроника. Кн. 1. Электрические и магнитные цепи. — М.: Энергоатомиздат, 1996. — 288 с. — ISBN 5-283-05005-X.

wikiredia.ru

8.Электрическая схема, её ветви, узлы, контуры. Узел электрической цепи