1.5. Законы электрических цепей

1. 5. Законы электрических цепей

         1. 5. 1. Закон Ома: U = IR, I = U/R, R = U/I. Определяет связь между основными электрическими величинами на участках цепи с пассивными элементами.

1. 5. 2. Первый закон Кирхгофа – закон баланса токов в узле. Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле (рис 1. 2), равна 0. Электрический заряд в узле не накапливается.

                                                               1. 1

1. 5. 3. Второй закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма ЭДС источников питания в любом контуре равна алгебраиче­ской сумме падений напряжения на элементах этого кон­тура, (рис 1. 3).

 

1. 5. 4. Закон Джоуля - Ленца. Энергия, выделяемая на сопро­тивлении R при протекании по нему тока I, пропорцио­нальна произведению квадрата силы тока и величины сопротивления:

 W = I² R t.                                                                                1. 2

1. 6. Режимы работы электрических цепей

Электрические цепи и их элементы могут работать в различных режимах:

Номинальным режимом работы элемента электри­ческой цепи считается режим, при котором он работает с номинальными параметрами.

Согласованным является режим, при котором мощность, отдаваемая источником или потребляемая при­емником, имеет максимальное значение. Такое значение получается при определенном соотношении (согласова­нии) параметров электрической цепи.

Под режимом холостого хода понимается такой режим, при котором через источник или приемник не про­текает электрический ток. При этом источник не отдает энергию во внешнюю часть цепи, а приемник не потребля­ет ее. Для двигателя это будет режим без механической нагрузки на валу.

Режимом короткого замыкания называется ре­жим, возникающий при соединении между собой разно­именных зажимов источника или пассивного элемента, а также участка электрической цепи, находящегося под на­пряжением.

В промышленности применяются два рода тока – постоянный и переменный. Под постоянным понимают электрический ток, не изменяющийся во времени.

Постоянный ток используется в процессе электро­лиза (гальванопластика – получение легко отделяющихся точных металлических копий, гальваностегия – нанесение покрытий из одних металлов на изделия из других металлов), на городском транспорте (электропоез­да, трамваи, троллейбусы), в осветительных приборах, в устройствах автоматики, электроники и вычислительной техники.

Если ток постоянный, то отсутствует явление са­моиндукции, и напряжение на катушке индуктивности рав­но нулю:

Если рассматривать конденсатор как идеальную емкость, то в цепи постоянного тока эта ветвь равносильна разомкнутой.

Постоянный ток через емкость не проходит.

Таким образом, в цепи постоянного тока остаются только источники ЭДС или тока – активные элементы и приемники резисторы – пассивные элементы.

Простыми цепями постоянного тока называются цепи с одним источником при последовательном, параллельном и смешанном соединении приемников.

Сложной электрической цепью называется цепь, содержащая несколько источников, и которую нельзя свернуть до простой цепи последовательного или параллельного соединений.

 

1. 7. Баланс мощности

На основании закона сохранения энергии мощ­ность, развиваемая источниками электрической энергии, должна быть равна мощности преобразования в цепи элек­трической энергии в другие виды энергии:

,                                                                     1. 3

где  – сумма мощностей, развиваемых источниками;

 – сумма мощностей всех приемников и необрати­мых преобразований энергии внутри источников.

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: