Elektrik devreleri, elektrik devrelerinin elemanları. Elektrik devresi elemanlarının sembolleri

Elektrikli cihazlar yaşamda çok önemlidirmodern uygar insan. Ancak çalışmaları için bir takım gereksinimlere uymak gerekir. Makale çerçevesinde elektrik devrelerini, elektrik devrelerinin elemanlarını ve nasıl çalıştıklarını dikkatlice ele alacağız.

Elektrikli bir cihazın çalışması için ne gereklidir?

Çalışması için bir elektrik devresi oluşturulmalıdır. Görevi, enerjiyi cihaza aktarmak ve gerekli çalışma modunu sağlamaktır. Elektrik devresi neye denir?

Bu, bir dizi nesne ve cihazın tanımıdır,akımın hareket yolunu oluşturan. Bu durumda, elektromanyetik süreçler, elektrik akımının yanı sıra elektromotor kuvveti ve voltajın sunduğu bilgiler kullanılarak tanımlanabilir. Bir elektrik devresinin elemanı olarak böyle bir kavramdan bahsederken, bu durumda direncin oldukça önemli bir rol oynayacağını belirtmekte fayda var.

Grafik işaretlemenin nüansları

Analiz etmeyi ve hesaplamayı kolaylaştırmak içinbir elektrik devresi, bir diyagram şeklinde tasvir edilmiştir. Elemanların sembollerini ve bağlantı yöntemlerini içerir. Genel olarak devre şeklinde bir elektrik devresinin ne olduğu, yazıda kullanılan fotoğraflardan iyi anlaşılmaktadır. Zaman zaman diğer şemalarla çizimler bulabilirsiniz. Bu neden böyle? BDT ve diğer ülkelerde oluşturulan devrelerin elektrik devresi elemanlarının tanımları biraz farklıdır. Bu, çeşitli grafik işaretleme sistemlerinin kullanılmasından kaynaklanmaktadır.

Bir elektrik devresinin ana elemanları, tasarımına ve devrelerdeki rolüne bağlı olarak farklı sistemlerde sınıflandırılabilir. Bunlardan üçü makale çerçevesinde ele alınacaktır.

Eleman türleri

Koşullu olarak üç gruba ayrılabilirler:

1. Güç kaynakları.Bu tür elementlerin bir özelliği, bir tür enerjiyi (çoğunlukla kimyasal) elektrik enerjisine dönüştürebilmeleridir. İki tür kaynak vardır: birincil, başka bir tür elektrik enerjisine dönüştürüldüğünde ve giriş ve çıkışta elektrik enerjisine sahip olan ikincil (örneğin, bir doğrultucu cihaz).
2. Enerji tüketicileri. Elektrik akımını başka bir şeye (aydınlatma, ısı) dönüştürürler.
3. Yardımcı elemanlar.Bu, gerçek devrenin onsuz çalışmadığı çeşitli bileşenleri içerir, örneğin: anahtarlama ekipmanı, bağlantı telleri, ölçüm cihazları vb., amaca benzer.

Tüm elementler tek bir elektromanyetik süreç tarafından kapsanır.

Pratikte görüntüler nasıl yorumlanır?

Gerçek hesaplamak ve analiz etmek içinelektrik devreleri, diyagram şeklinde bir grafik bileşeni kullanır. İçinde, yerleştirilen elemanlar efsane kullanılarak tasvir edilmiştir. Ancak bunun kendine has özellikleri vardır: örneğin, yardımcı elemanlar genellikle diyagramlarda gösterilmez. Ayrıca, bağlantı tellerinin direnci bileşenlerinkinden çok daha azsa, bu belirtilmez ve dikkate alınmaz. Güç kaynağı EMF olarak adlandırılır. Her elemanın imzalanması gerekiyorsa, r0 iç direncine sahip olduğu belirtilir. Ancak gerçek tüketiciler, R1, R2, R3,…, Rn parametrelerini değiştirir. Bu parametre sayesinde bir devre elemanının elektriği (geri dönüşümsüz olarak) diğer türlere dönüştürme yeteneği dikkate alınır.

Devre şemasının elemanları

Elektrik devresi elemanlarının sembollerimetin versiyonunda sunulamazlar, bu nedenle fotoğrafta gösterilirler. Ama yine de açıklayıcı bir kısım olmalı. Bu nedenle, elektrik devresinin elemanlarının pasif ve aktif olarak ayrıldığına dikkat edilmelidir. Birincisi, örneğin bağlantı kablolarını ve elektrik alıcılarını içerir.

Elektrik devresinin pasif elemanı farklıdır.belirli koşullar altında varlığının ihmal edilebileceği gerçeği. Antipodu hakkında ne söylenemez. Aktif elemanlar, EMF'nin indüklendiği yerleri içerir (kaynaklar, elektrik motorları, piller, şarj edildikleri zaman vb.). Bu bağlamda önemli olan, birbirlerini karşılıklı olarak etkiledikleri için, akım-voltaj bağımlılığı ile karakterize edilen dirence sahip devrelerin özel detaylarıdır. Akım veya voltaj göstergesinden bağımsız olarak direnç sabit olduğunda, bu bağımlılık düz bir segment gibi görünür. Bir elektrik devresinin lineer elemanları olarak adlandırılırlar. Ancak çoğu durumda hem akım hem de voltaj direnç değerini etkiler. Son fakat en az değil, bu sıcaklık parametresinden kaynaklanmaktadır. Böylece eleman ısındığında direnç artmaya başlar. Bu parametre yüksek derecede bağımlıysa, akım-voltaj karakteristiği zihinsel grafiğin herhangi bir noktasında aynı değildir. Bu nedenle, eleman doğrusal olmayan olarak adlandırılır.

Gördüğünüz gibi, öğe efsanesielektrik devreleri farklı ve çok sayıda bulunur. Bu nedenle, onları hemen hatırlayamayacaksınız. Bu makalede sunulan şematik görüntüler bu konuda yardımcı olacaktır.

Elektrik devresi hangi modlarda çalışır?

Güç kaynağına farklı sayıda tüketici bağlandığında, akım, güç ve voltaj değerleri buna göre değişir.

Ve devrenin çalışma şekli de buna bağlıdır.içinde yer alan unsurlardır. Uygulamada kullanılan tasarım, aktif ve pasif iki kapılı bir ağ olarak temsil edilebilir. Bu, tahmin edebileceğiniz gibi farklı kutuplara sahip iki kablo kullanarak dış parçaya (ona göre) bağlanan devrelerin adıdır. Aktif ve pasif iki terminalli bir ağın özelliği aşağıdaki gibidir: ilkinde bir elektrik enerjisi kaynağı vardır ve ikincisinde yoktur. Uygulamada, aktif ve pasif elemanların çalışması sırasında eşdeğer devreler yaygın olarak kullanılmaktadır. Çalışma modunun ne olacağı, ikincisinin parametreleri tarafından belirlenir (düzeltmelerinden kaynaklanan değişiklikler). Şimdi bunların ne olduğuna bakalım.

Bekleme modu

Yükün kaynaktan ayrılması anlamına gelir.özel bir anahtar kullanarak güç kaynağı. Bu durumda akım sıfır olur. Terminallerin noktalarındaki voltaj, EMF seviyesine eşitlenir. Bu durumda devre şemasının elemanları kullanılmaz.

Kısa devre modu

Bu şartlar altında devre anahtarı kapalıdır ve direnç sıfırdır. O zaman terminallerdeki voltaj da = 0'dır.

Zaten var olan her iki modu da kullanırsanızdüşünüldüğünde, sonuçları aktif iki kapılı ağın parametrelerini belirlemek için kullanılabilir. Akım belirli sınırlar içinde (parçaya bağlı olarak) değişirse, alt sınır her zaman sıfırdır ve bu bileşen dış devreye enerji vermeye başlar. Gösterge sıfırdan küçükse, enerji verecek olan o olacaktır. Voltaj sıfırdan düşükse, bu, aktif iki bağlantı noktalı ağın dirençlerinin, devre sayesinde bağlantının olduğu kaynakların enerjisini ve ayrıca enerjiyi tükettiği anlamına gelir. cihazın kendisinin rezervleri.

Nominal mod

Teknik sağlamak için gereklidirhem tüm zincirin hem de bireysel elemanların parametreleri. Bu modda, göstergeler, referans literatüründe veya teknik belgelerde parçanın kendisinde belirtilen değerlere yakındır. Her cihazın kendi parametreleri olduğu unutulmamalıdır. Ancak neredeyse her zaman üç ana gösterge bulunabilir - bunlar anma akımı, güç ve voltajdır, tüm elektrik devrelerinde vardır. Elektrik devrelerinin elemanları da istisnasız hepsine sahiptir.

Anlaşma modu

Güç kaynağından tüketilen enerjiye giden aktif gücün transferini maksimize etmek için kullanılır. Bu durumda, fayda parametresini hesaplamak faydalı olacaktır.

Bu modla çalışırken dikkatli olmalı ve devrenin bir kısmının arızalanacağına hazırlıklı olmalısınız (eğer teorik yönleri önceden çalışmazsanız).

Elektrik devreleri için hesaplamalar sırasında temel elemanlar

Neyin nasıl çalışacağını test etmek için karmaşık yapılarda kullanılırlar:

1. Şube. Aynı akım değerinin bulunduğu devre bölümünün adıdır. Dal, seri olarak bağlanmış bir / birkaç elemandan tamamlanabilir.
2. Düğüm. En az üç şubenin birleştiği yer. Bir çift düğüme bağlılarsa, paralel olarak adlandırılırlar.
3. Devre. Birkaç dal boyunca giden herhangi bir kapalı yol benzer şekilde çağrılır.

Bunlar elektrik devreleri olan bölümlerdir. Şube hariç her durumda elektrik devrelerinin elemanları mutlaka sette bulunur.

Koşullu olumlu yönler

Gerçekleşen süreçleri tanımlayan denklemleri doğru bir şekilde formüle etmek için ayarlanmaları gerekir. Yön, akımlar, güç kaynaklarının EMF'si ve voltajlar için önemlidir.

Şemalardaki çizim işaretlerinin özellikleri:

1. EMF kaynakları için keyfi olarak belirtilirler. Ancak okun yönlendirildiği direğin ikinciden daha yüksek bir potansiyele sahip olduğu unutulmamalıdır.
2. EMF kaynaklarıyla çalışan akımlar için onlarla çakışmaları gerekir. Diğer tüm durumlarda, yön keyfidir.
3. Gerilimler için - akımla çakışır.

Elektrik devresi türleri

Nasıl ayırt edilirler?Bir elemanın parametreleri, içinde akan akıma bağlı değilse, buna doğrusal denir. Bir örnek bir elektrikli fırındır. Elektrik devresinin doğrusal olmayan elemanları, lambaya verilen voltaj arttıkça artan bir dirence sahiptir.

DC devrelerle çalışırken ihtiyaç duyulacak yasalar

Ohm yasasını ve birinci ve ikinci Kirchhoff yasalarını aynı anda kullanırsanız, analiz ve hesaplama çok daha verimli olacaktır.

Onların yardımıyla, aralarında bir ilişki kurabilirsiniz.elektrik devresi boyunca veya kendi bölümlerinde akımları, voltajları, EAF'si olan değerler. Ve bunların hepsi, içerdikleri öğelerin parametrelerine dayanmaktadır.

Bir zincirin bir bölümü için Ohm yasası

Bizim için akım gücü (I), voltaj (U) vedirenç (R). Bu yasa aşağıdaki formülle ifade edilir: I = U / R. Elektrik devrelerini hesaplarken bazen karşılıklı olarak kullanmak daha uygundur: R = I / U.

Ohm’ın komple zincir yasası

Bağımlılığı tanımlariç direnci r, akım ve toplam eşdeğer R olan güç kaynağının EMF'si (E) arasına kurulur. Formül I = E / (r + R) gibi görünür. Karmaşık bir zincirin genellikle birkaç dalı vardır. Diğer güç kaynaklarını içerebilirler. O zaman süreci tam olarak tanımlamak için Ohm yasasını kullanmak sorunlu hale gelir.

Kirchhoff'un birinci yasası

Elektrik devresinin herhangi bir düğümü, sıfıra eşit bir cebirsel akım toplamına sahiptir.

Bu durumda düğüme giden akımlarartı işareti ile alınır. Ondan yönlendirilenler - eksi ile. Bu yasanın önemi, farklı düğümlerdeki akımlar arasında bir ilişki kurmasında yatmaktadır.

Kirchhoff'un ikinci yasası

Seçilen herhangi bir kapalı döngüdeki EMF'nin cebirsel toplamı, tüm bölümlerindeki toplam voltaj düşüşlerinin sayısına eşittir. Bu her zaman böyle midir? Değil.

Elektrik devresine voltaj kaynakları dahil edilmişse, bu gösterge sıfır olacaktır. Bu yasaya göre bir denklem yazarken, gereklidir:

1. Konturun geçileceği yönü seçin.
2. Akımlar, EMF ve voltajlar için pozitif değerler ayarlayın.

Sonuç

Böylece elektrik devrelerini, elemanları inceledik.elektrik devreleri ve onlarla etkileşimin pratik özellikleri. Konu basit bir terminoloji ile açıklansa da hacminden dolayı anlaşılması oldukça güçtür. Ancak, bunu anladıktan sonra, elektrik devresinde meydana gelen süreçleri ve elemanlarının amacını anlayabilirsiniz.