Elektromos áramkör és elemei

Az elektromos áramkörben kell lennie az elektromosan töltött részecskék mozgásának forrásának, amelyet elektromos áramnak neveznek. Más szóval, az elektromos áramnak saját kórokozóval kell rendelkeznie. Az ilyen áramgerjesztő, amelyet forrásnak (generátornak) neveznek, az elektromos áramkör szerves része.

Az elektromos áram sokféle hatást válthat ki a természetben – például izzólámpákat okoz, meghajtja a fűtőberendezéseket és az elektromos motorokat. Mindezeket az eszközöket és eszközöket elektromos áram vevőjének nevezik. Mivel áram folyik rajtuk, vagyis egy elektromos áramkörbe tartoznak, a vevők is az áramkör elemei.

Az áram áramlása megköveteli, hogy legyen kapcsolat a forrás és a mosogató között, ami elektromos vezetékek segítségével valósul meg, amelyek az elektromos áramkör harmadik fontos elemei.

Elektromos áramkör - elektromos áram áthaladására tervezett eszközök halmaza. Az áramkört energiaforrások (generátorok), energiafogyasztók (terhelések), energiaátviteli rendszerek (huzalok) alkotják.

Az elektromos áramkör eszközök és tárgyak összessége, amelyek utat képeznek elektromosság, elektromágneses folyamatok, amelyek az elektromotoros erő, áram és feszültség fogalmával írhatók le.

A legegyszerűbb villanyszerelés forrásból (galvanikus cella, akkumulátor, generátor stb.), fogyasztókból, ill elektromos energia vevői (izzólámpák, elektromos fűtőtestek, villanymotorok stb.) és a feszültségforrás kivezetéseit a fogyasztó kivezetéseivel összekötő összekötő vezetékek. Ezek. elektromos áramkör - egymással összekapcsolt elektromos energiaforrások, vevők és vezetékek, amelyek összekötik őket (átviteli vonal).

Ábra. 1. Elektromos rajz

Az elektromos áramkör belső és külső részekre oszlik. Maga az elektromos energia forrása az elektromos áramkör belső részéhez tartozik. Az áramkör külső része összekötő vezetékeket, fogyasztókat, késkapcsolókat, kapcsolókat, elektromos mérőket tartalmaz, vagyis mindent, ami az elektromos energiaforrás kivezetéseihez csatlakozik.

Az elektromos áram csak zárt elektromos áramkörben áramolhat. Az áramkör bármely pontján történő megszakítása az elektromos áram leállását okozza.

Alatt Elektromos áramkörök egyenárammal az elektrotechnikában olyan áramköröket jelentenek, amelyekben az áram nem változtatja meg az irányát, vagyis az EMF-források polaritását, amelyekben állandó.

A Váltakozóáramú elektromos áramkörök alatt azokat az áramköröket értjük, amelyekben idővel változó áram folyik (vö. váltakozó áram). 

Az áramkör áramforrásai galváncellák, elektromos akkumulátorok, elektromechanikus generátorok, termoelektromos generátorok, fotocellák stb. A modern technológiában az elektromos generátorokat főként energiaforrásként használják. Minden tápegység megvan belső ellenállás amelynek értéke kicsi az elektromos áramkör többi elemének ellenállásához képest.

Az egyenáramú vevőkészülékek elektromos motorok, amelyek elektromos energiát mechanikai energiává alakítanak át, fűtő- és világítóberendezések, elektrolizáló berendezések stb.

Segédberendezésként az elektromos áramkör tartalmaz be- és kikapcsolási eszközöket (például kapcsolók), elektromos mennyiségek mérésére szolgáló eszközöket (például ampermérőket és voltmérőket), védőeszközöket (például biztosítékokat).

Minden elektromos vevőkészüléket elektromos paraméterek jellemeznek, amelyek közül a legfontosabb a feszültség és a teljesítmény. Az elektromos vevő normál működéséhez karban kell tartani Névleges feszültség. 

Az elektromos áramkör elemei aktív és passzív elemekre oszthatók. IGEN Az elektromos áramkör aktív elemei közé tartoznak azok, amelyekben EMF indukálódik (EMF források, villanymotorok, akkumulátorok töltés közben stb.). IGEN passzív elemek közé tartoznak az elektromos vevők és a csatlakozó vezetékek.

Az áramköröket az elektromos áramkörök hagyományos ábrázolására használják. Ezeken az ábrákon a források, vevők, vezetékek és az elektromos áramkör minden egyéb eszköze és eleme meghatározott módon készült hagyományos szimbólumokkal (grafikus jelölésekkel) van feltüntetve.

A GOST 18311-80 szerint:

Tápfeszültség áramkör - olyan elemeket tartalmazó elektromos áramkör, amelyek funkcionális célja a villamos energia fő részének előállítása vagy továbbítása, elosztása, más típusú energiává vagy más paraméterértékekkel elektromos energiává történő átalakítása.

Elektromos termék (eszköz) segédáramköre - különféle funkcionális célokra szolgáló elektromos áramkör, amely nem egy elektromos termék (eszköz) teljesítményáramköre.

Elektromos vezérlőáramkör - elektromos termék (eszköz) segédáramköre, amelynek funkcionális célja az elektromos berendezések és (vagy) egyes elektromos termékek vagy eszközök aktiválása vagy paramétereik értékének megváltoztatása.

Elektromos jeláramkör - elektromos termék (eszköz) segédáramköre, amelynek funkcionális célja jelzőberendezések aktiválása.

Elektromos mérőáramkör - egy elektromos termék (eszköz) segédáramköre, amelynek funkcionális célja a paraméterértékek mérése és (vagy) regisztrálása és (vagy) az elektromos termék (eszköz) vagy elektromos mérési adatainak vétele. felszerelés.

A topológiai jellemzők szerint az elektromos áramkörök a következőkre oszthatók:

• egyszerű (egyáramkörű), kétcsomópontos és összetett (többláncú, többcsomópontos, lapos (lapos) és térfogati) esetén;

• kétpólusú, két külső kimenettel (kétpólusú és többpólusú, kettőnél több külső kimenettel (négypólusú, többpólusú).

Az energiaforrások és -vevők (fogyasztók) áramkörelméleti szempontból bipolárisak, hiszen működésükhöz szükséges és elegendő két pólus, amelyen keresztül energiát adnak vagy vesznek. Az egyik vagy másik kétterminális hálózatot aktívnak nevezzük, ha tartalmaz forrást, vagy passzívnak - ha nem tartalmaz forrást (az áramkör bal és jobb része).

Azok az eszközök, amelyek energiát adnak át a forrásokból a vevőegységekbe, négypólusúak, mivel legalább négy bilinccsel kell rendelkezniük ahhoz, hogy az áramot a generátortól a terhelésig továbbítsák. Az energiaátvitel legegyszerűbb eszközei a vezetékek.

Aktív és passzív kétterminális hálózatok az elektromos áramkörben

Általános ekvivalens kapcsolási rajz

Az elektromos áramkör elektromos ellenállású és ellenállásnak nevezett elemeit az úgynevezett áram-feszültség karakterisztika jellemzi - az elem kivezetésein lévő feszültség függése a benne lévő áramtól vagy az áram függősége az elemben a kapcsai feszültségén.

Ha egy elem ellenállása a benne lévő áram és a rákapcsolt feszültség tetszőleges értékénél állandó, akkor az áram-feszültség karakterisztika egy egyenes, az ilyen elemet pedig lineáris elemnek nevezzük.

Általánosságban elmondható, hogy az ellenállás az áramtól és a feszültségtől is függ… Ennek egyik oka a vezeték ellenállásának változása, amikor az áram áthalad rajta a melegítés miatt. A hőmérséklet növekedésével a vezető ellenállása nő. De mivel ez a függőség sok esetben jelentéktelen, az elemet lineárisnak tekintjük.

Olyan elektromos áramkör, amelynek szakaszainak elektromos ellenállása nem függ az értékektől és aktuális irányok az áramkörben lévő feszültségeket pedig lineáris elektromos áramkörnek nevezzük... Az ilyen áramkör csak lineáris elemekből áll és állapotát lineáris algebrai egyenletek írják le.

Ha egy áramköri elem ellenállása jelentősen függ az áramtól vagy a feszültségtől, akkor az áram-feszültség karakterisztika nemlineáris, és az ilyen elemet nemlineáris elemnek nevezzük.

Az olyan elektromos áramkört, amelynek legalább az egyik szakaszának elektromos ellenállása függ az áramkör ezen szakaszában lévő áramok és feszültségek értékétől vagy irányától, az ún. nemlineáris elektromos áramkör… Egy ilyen áramkör legalább egy nemlineáris elemet tartalmaz.

Az elektromos áramkörök tulajdonságainak leírása során összefüggést állapítanak meg az elektromotoros erő (EMF), az áramkörben lévő feszültségek és áramok értékei között az ellenállások, induktivitások, kapacitások értékei és az áramkör felépítésének módja között.

Az elektromos áramkörök elemzésekor az áramkörök következő topológiai paramétereit használjuk:

• ág - az elektromos áramkör egy része, amelyen keresztül ugyanaz az elektromos áram folyik;
• csomópont - az elektromos áramkör ágainak csomópontja. Általában azt a helyet, ahol két ág kapcsolódik, nem csomópontnak, hanem linknek (vagy kapcsolható csomópontnak) nevezik, és egy csomópont legalább három ágat köt össze;
• áramkör - egy elektromos áramkör zárt utat képező ágainak sorozata, amelyben az egyik csomópont az út kezdete és vége is, a többi pedig csak egyszer találkozik.

Régi oktatási szalag. Az 1973-ban kiadott régi "Elektromos technika az elektronika alapjaival" oktatószalag egyik 7 része.az iskolaszergyárból:

Elektromos és mágneses áramkörök egyenárammal