Електрически вериги и техните компоненти

Електрическата схема е набор от устройства и предмети, образувайки път за електрически ток, електромагнитни процеси, които могат да бъдат описани от условията на електродвижещата сила, на ток и напрежение. В DC ​​електрическа верига може да действа като постоянен ток, и течения, чиито посока остава постоянна, а стойността се променя произволно във времето, или от който и да е закон.

Електрическата верига се състои от отделни устройства или елементи, които по своя цел могат да бъдат разделени на 3 групи. Първата група се състои от елементи за генериране на електрическа енергия (захранване). Втора група - елементи, които превръщат електрическата енергия в други форми на енергия (механични, термични, светлина, химически, и др ...). Тези елементи се наричат ​​приемници на електрическа енергия (уред). Третата група включва елементи за пренос на енергия от захранване на консуматори на мощност (жици, устройства, осигуряващи ниво на напрежение и качество, и др.).

Източници на захранване DC верига - галваничен клетки, електрически батерии, електромеханични генератори, термоелектрически генератори, слънчеви клетки, и т.н. Всички захранвания имат вътрешна стойност на устойчивост на което е малко в сравнение с съпротивлението на други елементи верига ..

DC електрически приемници са електрически двигатели, които преобразуват електрическата енергия в механична енергия, отоплителни и осветителни уреди и т.н. Всички електрически приемници характеризират с електрическите параметри, сред които са най-основните. - Напрежение и мощност. За нормалната работа на потребителите на енергия, на клемите му (терминали) трябва да поддържат номиналното напрежение. За DC приемници той е 27, 110, 220, 440, както и 6, 12, 24, 36 V.

Графично представяне на електрическата верига, съдържащ символите показват неговите елементи и съединения на тези елементи се нарича електрическа диаграма верига. Таблица. 2 показва символите, използвани в илюстрацията на електрически схеми.

Таблица 2. Символи в electroschemes

Галванична елемент или акумулатор
или

време Свържи затваряне забави

Generator електромеханично DC

Превключване на контакти в близост

след затваряне и отваряне

Свържете се с контактор и електрическо реле:

Намотката на контактора, магнитен контактор и реле

Изкуствено осветление Осветление

Освобождаване от отговорност лампи Осветление

Постоянни кондензатори

Амперметър и волтметър

Парцелът се намира на една верига, по която тече една и съща ток, се нарича клон. Връзката между клоновете на електрическата верига се нарича възел. На electroschemes възел определена точка. Всеки път затворена, минавайки през няколко клона, наречена линия верига. А просто електрическа верига има една единствена верига, сложни електрически вериги - няколко схеми.

електрически схемни елементи включват различни електрически устройства, които могат да работят в различни режими. Режими на отделните елементи, и цялата електрическа верига характеризира със стойности на ток и напрежение. Тъй като тока и напрежението обикновено може да приеме всяка стойност, режимите могат да бъдат безброй.

свободен режим - режим, в които няма ток в електрическата верига. Такава ситуация може да възникне, когато отворена верига. Номинална операция се случва, когато захранването или някакъв друг елемент, съединение работи когато текущата стойности на напрежението и силата посочено в информационния лист на електрическото устройство. Тези стойности съответстват на оптимални условия на работа на устройството по отношение на ефективността, надеждност, дълготрайност и така нататък.

режим на късо съединение - този режим, когато устойчивостта на приемника е нула, което отговаря на съединението от положителни и отрицателни терминали мощност източник с нулево съпротивление. ток на късо съединение може да достигне високи стойности, много пъти над номиналния ток. Ето защо, в режим на късо съединение за по-голямата част на електрически инсталации е спешен.

Съответстващо източник на захранване и състоянието на външна верига възниква в случая, където устойчивост външна верига равна на вътрешното съпротивление. В този случай токът във веригата е 2 пъти по-малко от ток на късо съединение.

Най-честите и прости видове съединения са серия и паралелно свързване в електрическата верига.

елементи верига серия връзка

В този случай, всички елементи платки, свързани един към друг. Серия връзка прави невъзможно да се получи с разклонена верига - тя е права. Фиг. 1 показва пример за последователно свързване на елементи във веригата.

Фиг. 1. серия свързване на два резистора в верига. 1 - първия резистор; 2 - втори резистор

В нашия пример, две резистори са взети. Резистори 1 и 2 имат съпротивление R1 и R2. Тъй като електрически заряд в този случай не се натрупва върху (постоянен ток), една и съща такса се провежда по всяко напречно сечение на проводника за определен интервал от време. От това следва, че токът в двата резистора са равни:

Но напрежението в краищата им се добавя:

Според закона на Ом, за цялата част схема и всеки резистор отделно съпротивление схема е:

Това може да се изрази със серия свързване на съпротивление и напрежение проводници връзка:

Паралелните проводници връзка

Когато двата проводника са свързани паралелно, електрическата верига има две разклонения. Точки наречените възли разредителни проводници. В тях не се натрупва електрическия заряд, т. Е. електрическия заряд вписване на определен период от време в възел равна на заряд, изходящ от възела в същото време. От това следва, че:

където I - ток в права верига.

В паралелните проводници за свързване напрежението в тях ще бъде един и същ. Паралелно свързване на проводници, показани на Фиг. 2.

Фиг. 2. паралелно свързване на два проводника. точки А и Б - възли

Означаваме две паралелни свързано съпротивление R1 и R2 проводници. Използване на закона на Ом за части на електрическата верига с тези съпротивления, може да се установи, че реципрочен на секцията импеданс аб, равен на сумата от реципрочните на отделните съпротивления на проводниците, Т Е..:

От това следва:

Тази формула е валидна само за определяне на общото съпротивление на двата проводника свързани паралелно. Обратното на резистентност, се нарича проводимост. В паралелно свързване проводници на съпротивление и ток са свързани с:

кондензатори за връзка

В кондензатори, има и два вида връзка: последователно и паралелно.

Серия връзка. В този случай, една плоча на кондензатор, на зарежда отрицателна, е свързан с друга плоча на кондензатор, заредена положително. Фиг. 3 показва пример за последователно свързване на кондензатори.

Фиг. 3. Серия свързване на два кондензатори

При този вид съединение се прилага следното: реципрочен на капацитет на кондензатор банка в последователно свързване, равен на сумата от реципрочните на отделните капацитети на кондензатори. От това следва:

1 / С = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 +.

При този тип съединения капацитет на батерията по-малък от капацитета на всеки кондензатор.

Паралелно свързване. В паралелно свързване на кондензатори положително заредени електроди, свързани с положително заредена и отрицателно зареден - с отрицателен (Фигура 4).

Фиг. 4. паралелно свързване на две кондензатори

В този случай, капацитет на батерията е сумата на електрически кондензатори:

Съединения източници на ток

източници на ток се свързват с батерията може да бъде и по два начина: паралелен и сериен. Как да се свържете източниците на ток от първия метод, показан на фиг. 5.

Фиг. 5. паралелно свързване на източниците на ток

В паралелен метод, източници на ток съединение помежду си всички положителни и всички отрицателни полюси. Напрежението на отворения напрежението на батерията ще бъде равна на всеки източник, т.е.. Е. В паралелен метод връзка едн батерия едн е източник. съпротивление на батерията свързан паралелно източници ще бъде по-малко от един резистентност елемент, тъй като в този случай проводимостта сумират.

В серия свързване на източника на ток (фиг. 6), два съседни източници взаимосвързани срещуположни полюси.

Фиг. 6. последователно свързване на източници на ток

Разликата в потенциалите между положителния полюс на източника на миналия и отрицателния полюс на първите ще бъде сумата от потенциалните разлики между полюсите на всеки източник. От това следва, че последователното свързване на ЕМП на батерията е сумата на източниците на ЕМП, включени в батерията. Общото съпротивление на батерията в серия свързване на източници се равнява на сумата от вътрешни съпротивления на отделните елементи.

Изчисляване на електрически вериги

В основата за изчисляване на електрически вериги е да се определи сегашните сили в отделните раздели на дадено напрежение и известна съпротива авансови отделни проводници. Например да приемем, електрическата верига, както е показано на фиг. 7.

Фиг. 7. проста електрическа верига

Да предположим, че общото напрежение в краищата на веригата, както знаем. Също така са известни R1, R2 резистентност. R6 свързан към схема на резистори R1, R2, R3, R4, R5, R6 (устойчивост амперметър не взема под внимание). Необходимо е да се изчисли силата на I1 на токове, I2. I6.

На първо място, трябва да се уточни колко поредна райони е дал верига. Въз основа на предложената схема, се вижда, че тези три порции, втората и третата съдържат разклонения. Да приемем, че устойчивостта на тези региони R1, R ', R "означава, че всички съпротивлението на веригата могат да бъдат изразени като сумата от съпротивления на порции .:

R = R1 + R '+ R "

където R '- общо съпротивление на паралелно свързан резистора R2, R3 и R4, а R "-. общо съпротивление на паралелно свързан резистора R5 и R6 прилагане на практика на паралелна връзка, е възможно да се изчисли съпротивление R' и R":

1 / R '= 1 / R2 + 1 / R3 + 1 / R4 + 1 / R "= 1 / R5 + 1 / R6

За да се определи силата на тока в линейна верига с помощта на закона на Ом, е необходимо да се знае общото съпротивление на веригата на дадено напрежение. За да направите това, се използва формулата:

От всички по-горе можем да заключим, че I = I1.

Въпреки това, за да се определи силата на тока в отделните отрасли, трябва първо да се изчисли напрежението в избрани сайтове последователни вериги. Отново с помощта на закона на Ом може да се запише:

U1 = IR1; U2 = IR "; U3 = IR "

Сега, знаейки, напрежението в някои области, можете да определите силата на тока в отделните отрасли:

I2 = U2 / R2; I3 = U2 / R3; I4 = U2 / R4; I5 = U3 / R5; I6 = U3 / R6

Има случаи, когато това е необходимо да се изчисли съпротивлението на отделните части на веригата вече е известно напрежение, ток и съпротивление сила към други сайтове, както и да се определи правилното напрежение за дадена съпротива и токове. Метод за изчисляване на електрически вериги, е винаги един и същ и се основава на закона на Ом.

Връзки към други страници от сайта на "строителството, дома подобрение":