Lek3 (1274695)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

3. Линейные цепи постоянного токаОсновные понятия, относящиеся к расчету электрического тока(напряжения, мощности) в электрических цепях при действиипостоянных ЭДС: анализ электрической (магнитной) цепиАналитическое или численное описание процессов в электрической (магнитной) цепи и еесвойств при заданной схеме и значений параметров элементов; расчет токов инапряжений в ветвях электрической цепи, расчет показаний приборов (амперметров,вольтметров, ваттметров) второй закон КирхгофаАлгебраическая сумма напряжений на всех участках любого замкнутого контура равнанулюu0 закон ОмаЗакон, устанавливающий пропорциональную зависимость между напряжением и токомдля резистивного элемента первый закон КирхгофаАлгебраическая сумма токов в узле электрической цепи равна нулюi0 постоянный (электрический) токЭлектрический ток, не изменяющийся во времени. установившийся режим (в электрической цепи)Режим электрической цепи, при котором электродвижущие силы, электрическиенапряжения и электрические токи в цепи являются постоянными или периодическимиОсновные понятия, относящиеся к топологии электрической цепи: ветвь (электрической цепи)Участок электрической цепи, с одним и тем же электрическим током вывод (электрической цепи)Точка электрической цепи, предназначенная для выполнения соединений с другойэлектрической цепью двухполюсникЧасть электрической цепи с двумя выделенными выводами контур (электрической цепи)Последовательность ветвей электрической цепи, образующая замкнутый путь, в которойодин из узлов одновременно является началом и концом пути, а остальные встречаютсятолько один раз многополюсникЧасть электрической цепи, имеющая более двух выделенных выводов параллельное соединение (участков электрической цепи)Соединение, при котором рассматриваемые участки цепи присоединяются к одной пареузлов последовательное соединение (участков электрической цепи)Соединение, при котором через рассматриваемые участки электрической цепи возможентолько один и тот же электрический ток смешанное соединение (участков электрической цепи)Сочетание последовательного и параллельного соединений участков электрической цепи схема (электрической цепи)Графическое изображение электрической цепи, содержащее условные обозначения ееэлементов и показывающее соединения этих элементов схема замещения (электрической цепи)Схема электрической цепи, отображающая свойства цепи при определенных условиях узел (электрической цепи)Место соединения ветвей электрической цепи участок (электрической) цепиЧасть электрической цепи, содержащая выделенную совокупность ее элементов эквивалентная схема (электрической цепи)Схема замещения, в которой величины, подлежащие рассмотрению, имеют те жезначения, что и в исходной схеме замещения (электрическое) соединениеСоединение участков электрической цепи, с помощью которого образуется электрическаяцепь3.1 Элементы цепей постоянного токаЭлементами электрических цепей постоянного тока являются линейные резисторы илинейные источники, не изменяющие значения ЭДС во времени.

Резистор являетсяпассивным элементом, линейный источник - активным элементом электрической цепи.Обозначают постоянные токи и напряжения, ЭДС в виде источников напряжения и токакак I [А], U [В], E [В], J [А].Резистор – элемент электрической цепи, предназначенный для использования егоэлектрического сопротивления. Для линейного резистора компонентноеуравнение (зависимость между напряжением и током) определяетсязаконом Ома: U=R∙I.

Параметром резистивного элемента являетсязначение сопротивления R [Ом]. В качестве параметра резистивногоэлемента может быть задано как сопротивление R [Ом], так и величина ему обратная –проводимость G = 1/R [См] – (Сименс). Компонентное уравнение I=G∙U.В пассивном элементе за условно-положительное направление электрическоготока I принято направление от большего потенциала к меньшему потенциалу. Прирасчетах электрических цепей условно-положительные направления токов и напряженийна каждом резисторе принимают совпадающими. Это правило позволяет правильно иодинаково формировать уравнения для токов и напряжений в соответствии выбраннымнаправлением тока ветви, направлением обхода контура и т.д.Направление тока в элементе выбрано от a к b , следовательноa  b .

Напряжение на резисторепринимается, чтоU  U ab  a  b .Направление тока в элементе выбрано от b кследовательно принимается, чторезисторе U  U ba  b  a .a,b  a . Напряжение наЗависимость напряжения от тока U(I) или тока от напряжения I(U) (вольт-ампернаяхарактеристика, ампер-вольтная характеристика, ВАХ) для резистора – прямаялиния, проходящая через начало координат.При увеличении сопротивления увеличивается угол наклонапрямой U(I) относительно оси абсцисс ( I ).Резистор – пассивный элемент, при нулевом токе и конечном сопротивлениинапряжение на резисторе также равно нулю.При R   проводимость G  0 , ток на этом участке равен нулю при любомнапряжении.

Пассивный участок с нулевой проводимостью называют «разомкнутый» иизображают с разрывом. При R=0 (идеализированный случай, на данном участкепренебрегают его электрическим сопротивлением) напряжение равно нулю при любомтоке в элементе. Пассивный участок с нулевым сопротивлением называют«короткозамкнутый» и изображают как провод, при этом a  b .В схемах электрических цепей используют два типа идеальных источников энергии –идеальный источник напряжения (ЭДС) и идеальный источник тока. Дляисследования свойств активного элемента двухполюсника построим внешнююхарактеристику U(I) источника при изменении сопротивления нагрузки (приемника) –нагрузочную характеристику.Для идеального источника напряжения (ЭДС) напряжение на его зажимах независит от тока в источнике и равно значению ЭДС Е. Нагрузочная характеристика –прямая, параллельная оси тока.

Сопротивление участка с идеальным источникомнапряжения равно нулю.Компонентное уравнение U=Е.Условное обозначение при выбранном условно-положительном направлении тока инапряжения имеет вид:Внутренняя стрелка источника ЭДС Е однозначно определяет больший потенциал(«+»)соответственнонапряжениенаидеальномисточникеa  b ,U  U ab  a  b  E .

Напряжение численно равно Е, направлено от большегопотенциала к меньшему, т.е. против стрелки ЭДС.Внешняя характеристика реального источникахарактеристики идеального источника напряжения:напряженияотличаетсяотТолько при нулевом токе U(0)=Е, это напряжение называют напряжениемхолостого хода, все переменные, соответствующие холостому ходу помечают индексом«хх» или «0»: обозначают Uхх или U0. При ненулевом токе напряжение на элементеотличается от Е на ΔU, чем больше ток, тем меньше напряжение на элементе. В качествемодели реального источника можно принять идеальный источник ЭДС, последовательносоединенный с резистором.

Сопротивление резистора схемы замещения называютвнутренним сопротивлением реального источника напряжения Rвн. При этом ΔU= Rвн∙ I.Компонентное уравнение реального источника:U= Е–ΔU, U= Е– Rвн∙ I.Для идеального источника тока ток не зависит от напряжения на его зажимах.Нагрузочная характеристика – прямая, параллельная оси напряжения. Ток в ветви систочником тока равентоку источника J. Сопротивление участка с идеальнымисточником тока равно "бесконечности".Компонентное уравнение идеального источника токаI = J.Условное обозначение при выбранном условно-положительном направлении тока инапряжения имеет вид:Напряжение U на идеальном источнике тока численно равно разности потенциаловU  U ab  a  b (направление от "+" к "-") и может быть рассчитано по второмузакону Кирхгофа или по обобщенному закону Ома.Внешняя характеристика реального источника тока отличается от характеристикиидеального источника тока:При ненулевом напряжении ток на элементе отличается от J на ΔI, чем большенапряжение, тем меньше ток.

В качестве модели реального источника можно принятьидеальный источник тока, параллельно соединенный с резистором. Сопротивлениерезистора схемы замещения называют внутренним сопротивлением реальногоисточника тока Rвн. При этом ΔI= U/ Rвн = Gвн∙ U.Компонентноеисточника:уравнениереальногоI = J –Δ I , I = J – Gвн∙ U.При нулевом напряжении I(0)=J, такой ток называют током короткого замыкания,все переменные, соответствующие короткому замыканию, помечают индексом «кз» или«к»: обозначают I кз или I к.Для идеального источника напряжения Rвн=0, схема замещения нулевого источниканапряжения (Е=0) – короткозамкнутая ветвь (провод). Для идеального источника токаGвн=0 ( Rвн   ), схема замещения нулевого источника тока (J =0) – разомкнутая ветвь(разрыв).Если при изменении сопротивления приемника сохраняется условие Rвн<< Rн, то дляреального источника напряжения режим короткого замыкания является аварийным(недостижимым); для реального источника тока при выполнении условия Rвн>> Rннедостижимым является режим холостого хода.

Для идеальных источников это условиевыполняется автоматически.Любая часть электрической цепи, содержащая источники ЭДС и рассмотреннаяотносительно двух зажимов (полюсов) представляет собой активный двухполюсник.Внешняя характеристика линейного источника (активного двухполюсника) имеетвид:В этом случае напряжение холостого хода и ток короткого замыкания связанысоотношением Uхх= Rвн∙ I кз и находятся в диапазоне изменения напряжения и тока(граничные значения).

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций