Простые электрические цепи. Расчёт параметров тока в последовательных и параллельных соединениях нагрузки.
Электрический ток. Определение электрической цепи. источники и приёмники электрической цепи.
Электрическим током называют упорядоченное движение заряженных частиц.
Электрической цепью называется совокупность устройств, предназначаемых для прохождения электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий напряжения и тока. В общем случае электрическая цепь состоит из источников и приемников электрической энергии и промежуточных звеньев (проводов, аппаратов), связывающих источники с приемниками.
Источниками электрической энергии являются устройства (гальванические элементы, аккумуляторы, термоэлементы, генераторы), в которых происходит процесс преобразования химической, молекулярно-кинетической, тепловой, механической или другого вида энергии в электрическую.
Приемниками электрической энергии (нагрузкой), служат устройства (электрические лампы, электронагревательные приборы, электрические двигатели, резисторы, конденсаторы, индуктивные катушки), в которых электрическая энергия превращается в световую, тепловую, механическую и др
2.Элементы электрической цепи. Сила тока. Закон Ома.
В общем случае закон Ома может быть вписан в трех вариантах:
Электрическая цепь состоит из источника энергии и ее приемников, в которых электрическая энергия преобразуется в другой вид энергии - тепловую, лучистую, механическую и т.д.
|
|
|
Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
где
I – сила тока в проводнике, единица измерения силы тока - ампер [А];
U – электрическое напряжение (разность потенциалов), единица измерения напряжения- вольт [В];
R – электрическое сопротивление проводника, единица измерения электрического сопротивления - ом [Ом].
Закон Кирхгофапри параллельном соединении нагрузки. Закон Джоуля – Ленца при тепловом воздействии тока.
Параллельным соединением проводников называется такое соединение, когда начала всех проводников соединены в одну точку, а концы проводников – в другую точку (рисунок 4). Начало цепи присоединяется к одному полюсу источника напряжения, а конец цепи – к другому полюсу.
|
| Рисунок 4. Схема параллельного соединения проводников |
Из рисунка видно, что при параллельном соединении проводников для прохождения тока имеется несколько путей. Ток, протекая к точке разветвления А, растекается далее по трем сопротивлениям и равен сумме токов, уходящих от этой точки:
I = I1 + I2 + I3.
Если токи, приходящие к точке разветвления, считать положительными, а уходящие – отрицательными, то для точки разветвления можно написать:
|
|
|
то есть алгебраическая сумма токов для любой узловой точки цепи всегда равна нулю. Это соотношение, связывающее токи в любой точке разветвления цепи, называется первым законом Кирхгофа. Определение первого закона Кирхгофа может звучать и в другой формулировке, а именно: сумма токов втекающих в узел электрической цепи равна сумме токов вытекающих из этого узла.
Закон джоуля Ленца формула и определение Согласно закону джоуля Ленца, электрический ток, проходящий по проводнику, сопровождается количеством теплоты, прямо пропорциональным квадрату тока и сопротивлению, а также времени течения этого тока по проводнику. В виде формулы закон Джоуля-Ленца выражается следующим образом: Q = I2Rt, в которой Q отображает количество выделенной теплоты, I – силу тока, R – сопротивление проводника, t – период времени
Простые электрические цепи. Расчёт параметров тока в последовательных и параллельных соединениях нагрузки.
Простейшая электрическая цепь состоит из источника, одного или нескольких последовательно соединенных приемников электрической энергии (нагрузок, потребителей) и соединительных проводов(рис. 1.2). Рис. 1.2
|
|
|
Источник питания образует внутреннюю часть цепи, а потребитель – совместно с соединительными проводами, измерительными приборами и коммутирующими аппаратами – внешнюю часть цепи.
Когда внешняя и внутренняя части цепи образуют замкнутый контур, в цепи возникает электрический ток.
Так, ток при последовательном соединении проводников всегда одинаков. То есть в каждом из них значение силы тока не отличается. Провести аналогию можно, если сравнить провод с трубой. В ней вода течет всегда одинаково. И все препятствия на ее пути будут сметаться с одной и той же силой. Так же с силой тока. Поэтому формула общей силы тока в цепи с последовательным соединением резисторов выглядит так: I общ = I 1 = I 2 Здесь буквой I обозначена сила тока. Это общепринятое обозначение, поэтому его нужно запомнить. Ток при параллельном соединении уже не будет постоянной величиной. При той же аналогии с трубой получается, что вода разделится на два потока, если у основной трубы будет ответвление. То же явление наблюдается с током, когда на его пути появляется разветвление проводов. Формула общей силы тока при параллельном соединении проводников: I общ = I 1 + I 2
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1056; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!