Električni krugovi, elementi električnih krugova. Simboli elemenata električnog kruga

Električni uređaji vrlo su važni u životumoderni civilizirani čovjek. No za njihov rad potrebno je udovoljiti nizu zahtjeva. U okviru članka pažljivo ćemo razmotriti električna kola, elemente električnih krugova i njihovo funkcioniranje.

Što je potrebno za rad električnog uređaja?

Za njegovo funkcioniranje potrebno je stvoriti električni krug. Zadaća mu je prijenos energije na uređaj i osiguravanje potrebnog načina rada. Što se naziva električnim krugom?

Ovo je oznaka skupa objekata i uređaja,koji tvore put kretanja struje. U ovom slučaju, elektromagnetski procesi mogu se opisati pomoću znanja o električnoj struji, kao i onih koje nude elektromotorna sila i napon. Vrijedi napomenuti da će, govoreći o takvom konceptu kao elementu električnog kruga, otpor u ovom slučaju igrati prilično značajnu ulogu.

Nijanse grafičkog označavanja

Radi lakše analize i izračunaelektrični krug, prikazan je u obliku dijagrama. Sadrži simbole elemenata, kao i metode iz veze. Općenito, fotografije koje se koriste u članku dobro razumiju ono što čini električni krug u obliku kruga. Povremeno možete pronaći crteže s drugim shemama. Zašto je tomu tako? Oznake elemenata električnog kruga krugova stvorenih na području ZND -a i drugih zemalja malo su različite. To je posljedica korištenja različitih sustava grafičkog označavanja.

Glavni elementi električnog kruga, ovisno o njihovom dizajnu i ulozi u krugovima, mogu se klasificirati u različite sustave. Tri će se razmatrati u okviru članka.

Vrste elemenata

Uvjetno ih se može podijeliti u tri skupine:

1. Napajanje.Značajka ove vrste elemenata je da mogu pretvoriti neku vrstu energije (najčešće kemijsku) u električnu. Postoje dvije vrste izvora: primarni, kada se drugi tip pretvara u električnu energiju, i sekundarni, koji na ulazu i izlazu imaju električnu energiju (na primjer, ispravljački uređaj).
2. Potrošači energije. Pretvaraju električnu struju u nešto drugo (osvjetljenje, toplina).
3. Pomoćni elementi.To uključuje različite komponente, bez kojih pravi krug neće raditi, kao što su: sklopna oprema, spojne žice, mjerni instrumenti itd., Slične namjene.

Svi elementi obuhvaćeni su jednim elektromagnetskim procesom.

Kako interpretirati slike u praksi?

Izračunati i analizirati stvarneelektrični krugovi koriste grafičku komponentu u obliku dijagrama. U njemu su postavljeni elementi prikazani pomoću legende. No, to ima svoje osobitosti: na primjer, pomoćni elementi obično nisu naznačeni na dijagramima. Također, ako je otpor spojnih žica mnogo manji od otpora komponenti, onda to nije naznačeno i ne uzima se u obzir. Napajanje se naziva EMF. Ako je potrebno potpisati svaki element, naznačeno je da ima unutarnji otpor r0. No stvarni potrošači zamjenjuju svoje parametre R1, R2, R3,…, Rn. Zahvaljujući ovom parametru uzima se u obzir sposobnost elementa kruga da pretvara (nepovratno) električnu energiju u druge vrste.

Elementi sheme kola

Simboli elemenata električnog krugane mogu se prikazati u tekstualnoj verziji, stoga su prikazane na fotografiji. No ipak bi trebao postojati opisni dio. Dakle, valja napomenuti da su elementi električnog kruga podijeljeni na pasivne i aktivne. Prvi uključuju, na primjer, spajanje žica i električnih prijamnika.

Pasivni element električnog kruga je drugačijičinjenica da se njezina prisutnost pod određenim uvjetima može zanemariti. Što se ne može reći o njegovom antipodu. Aktivni elementi uključuju one u kojima se inducira EMF (izvori, elektromotori, baterije, kada su napunjeni itd.). U tom smislu važni su posebni dijelovi krugova koji imaju otpor, koji karakterizira ovisnost o strujnom naponu, budući da međusobno utječu. Kad je otpor konstantan bez obzira na pokazatelj struje ili napona, tada ta ovisnost izgleda kao ravni segment. Nazivaju se linearnim elementima električnog kruga. No u većini slučajeva i struja i napon utječu na vrijednost otpora. Posljednje, ali ne i najmanje važno, to je zbog temperaturnog parametra. Dakle, kada se element zagrije, otpor počinje rasti. Ako je ovaj parametar jako ovisan, tada strujno-naponska karakteristika nije ista ni u jednoj točki mentalnog grafikona. Stoga se element naziva nelinearnim.

Kao što vidite, legenda stavkeelektrični krugovi postoje različiti i u velikom broju. Stoga ćete ih se teško moći odmah sjetiti. Shematske slike predstavljene u ovom članku pomoći će u tome.

Na koje načine radi električni krug?

Kad je na izvor napajanja priključen različit broj potrošača, tada se vrijednosti struja, snaga i napona mijenjaju u skladu s tim.

O tome ovisi i način rada krugaelementi koji su u njega uključeni. Dizajn koji se koristi u praksi može se predstaviti kao aktivna i pasivna mreža s dva porta. Ovo je naziv krugova koji su spojeni na vanjski dio (u odnosu na njega) pomoću dva odvoda, koji, kao što možete pretpostaviti, imaju različite polove. Osobitost aktivne i pasivne dvo-terminalne mreže je sljedeća: u prvom postoji izvor električne energije, a u drugom ga nema. U praksi se ekvivalentni krugovi široko koriste tijekom rada aktivnih i pasivnih elemenata. Kakav će biti način rada, određuju parametri potonjeg (promjene zbog njihove korekcije). Pogledajmo sada što su oni.

Način mirovanja

To podrazumijeva odvajanje opterećenja od izvoranapajanje pomoću posebnog ključa. Struja u ovom slučaju postaje nula. Napon se na mjestima priključaka izjednačava s razinom EMF -a. Elementi sheme kola se u ovom slučaju ne koriste.

Način kratkog spoja

U takvim uvjetima ključ kruga je zatvoren, a otpor je nula. Tada je napon na stezaljkama također = 0.

Ako koristite oba načina rada koja su već bilauzeti u obzir, tada se njihovi rezultati mogu koristiti za određivanje parametara aktivne dvoportanske mreže. Ako se struja mijenja unutar određenih granica (koje ovise o dijelu), tada je donja granica uvijek nula, a ta komponenta počinje davati energiju vanjskom krugu. Ako je pokazatelj manji od nule, onda će on dati energiju. Također je potrebno uzeti u obzir da ako je napon manji od nule, to znači da otpornici aktivne dvo-portonske mreže troše energiju izvora s kojima postoji veza zahvaljujući strujnom krugu, kao i rezerve samog uređaja.

Nominalni način rada

Potrebno je dostaviti tehničkuparametri cijelog lanca i pojedinih elemenata. U ovom načinu rada pokazatelji su blizu onih vrijednosti koje su navedene na samom dijelu, u referentnoj literaturi ili tehničkoj dokumentaciji. Treba imati na umu da svaki uređaj ima svoje parametre. No, tri se glavna pokazatelja mogu pronaći gotovo uvijek - to su nazivna struja, snaga i napon, svi električni krugovi ih imaju. Elementi električnih krugova također ih svi, bez iznimke, imaju.

Dogovoreni način

Koristi se za maksimiziranje prijenosa aktivne snage koja ide od napajanja do potrošene energije. U tom će slučaju biti korisno izračunati parametar uslužnog programa.

Prilikom rada s ovim načinom rada morate biti oprezni i biti spremni da dio kruga ne uspije (ako unaprijed ne razradite teoretske aspekte).

Osnovni elementi tijekom proračuna za električna kola

Koriste se u složenim konstrukcijama za testiranje što će funkcionirati i kako:

1. Podružnica. Ovo je naziv dijela kruga na kojem je ista vrijednost struje. Grana se može dovršiti od jednog / više elemenata koji su povezani u nizu.
2. Čvor. Mjesto na kojem se spajaju najmanje tri grane. Ako su spojeni na jedan par čvorova, tada se zovu paralelni.
3. Krug. Svaki zatvoreni put koji ide uz nekoliko grana naziva se na sličan način.

To su podjele koje imaju električna kola. Elementi električnih krugova u svim slučajevima, osim grane, nužno su prisutni u setu.

Uvjetno pozitivni pravci

Moraju se postaviti kako bi se pravilno formulirale jednadžbe koje opisuju procese koji se odvijaju. Smjer je važan za struje, EMF napajanja, kao i napone.

Značajke crtanja oznaka na shemama:

1. Za izvore EMF -a, oni su navedeni proizvoljno. No, treba imati na umu da stup na koji je strelica usmjerena ima veći potencijal od drugog.
2. Za struje koje rade s izvorima EMF -a moraju se podudarati s njima. U svim ostalim slučajevima smjer je proizvoljan.
3. Za napone - podudara se sa strujom.

Vrste električnih krugova

Kako se razlikuju?Ako parametri elementa ne ovise o struji koja u njemu teče, tada se naziva linearnim. Primjer je električna peć. Nelinearni elementi električnog kruga imaju otpor koji raste s povećanjem napona, koji se dovodi u svjetiljku.

Zakoni koji će biti potrebni pri radu s istosmjernim krugovima

Analiza i izračun bit će mnogo učinkovitiji ako istodobno koristite Ohmov zakon, kao i prvi i drugi Kirchhoffov zakon.

Uz njihovu pomoć možete uspostaviti odnos izmeđuone vrijednosti koje imaju struje, napone, EAF u cijelom električnom krugu ili u njegovim pojedinim odjeljcima. A sve se to temelji na parametrima elemenata koje oni uključuju.

Ohmov zakon za presjek lanca

Za nas, jačina struje (I), napon (U) iotpor (R). Ovaj zakon je izražen sljedećom formulom: I = U / R. Pri proračunu električnih krugova ponekad je prikladnije koristiti recipročne vrijednosti: R = I / U.

Ohmov zakon za cjelokupni lanac

To definira ovisnostinstaliran je između EMF (E) izvora napajanja, čiji je unutarnji otpor jednak r, struji i ukupnom ekvivalentu R. Formula izgleda kao I = E / (r + R). Složeni lanac obično ima nekoliko grana. Mogu uključivati ​​i druge izvore napajanja. Tada postaje problematično koristiti Ohmov zakon za potpuno opisivanje procesa.

Kirchhoffov prvi zakon

Bilo koji čvor električnog kruga ima algebarski zbroj struja koji je jednak nuli.

U ovom slučaju struje koje idu do čvorauzimaju se sa znakom plus. Oni koji su usmjereni od njega - s minusom. Važnost ovog zakona leži u činjenici da on uspostavlja odnos između struja koje se nalaze na različitim čvorovima.

Kirchhoffov drugi zakon

Algebarski zbroj EMF -a u bilo kojoj odabranoj zatvorenoj petlji jednak je zbrojenom broju padova napona u svim njegovim presjecima. Je li to uvijek tako? Ne.

Ako su izvori napona uključeni u električni krug, tada će ovaj pokazatelj biti nula. Prilikom pisanja jednadžbe prema ovom zakonu potrebno je:

1. Odaberite smjer kojim će se kontura kretati.
2. Postavite pozitivne vrijednosti za struje, EMF i napone.

zaključak

Dakle, ispitali smo električne sklopove, elementeelektrični krugovi i praktične značajke interakcije s njima. Unatoč činjenici da tema pretpostavlja objašnjenje pomoću jednostavne terminologije, zbog svog volumena prilično ju je teško razumjeti. Ali, shvativši to, možete razumjeti procese koji se događaju u električnom krugu i svrhu njegovih elemenata.