Реферат: Цепи постоянного тока
R03 R02 U4 R4 U5 R5
Uab
a b I4 I5
E1 + U1 E2 + U2
_ _
3 3‘
Рис. 1.1
3 Параметры и характеристики элементов электрической цепи
При расчёте режима работы электрической цепи по схеме замещения каждый элемент цепи учитывается с его основными электрическими параметрами.
Источник электрической энергии задаётся величиной ЭДС E и внутренним сопротивлением R0.
Напряжение на зажимах реального источника ЭДС зависит от величины тока. Эта зависимость U(I) называется вольт – амперной характеристикой.
В цепях постоянного тока приёмник на схеме замещения обозначается резистором и учитывается величиной электрического сопротивления R. Зависимость величины тока через резистор от величины приложенного напряжения является его основной характеристикой.
Если параметры элемента цепи не зависят от величины тока (напряжения), то такой элемент линейную вольт – амперную характеристику и сам элемент называется линейным.
Если элемент имеет нелинейную характеристику, то его называют нелинейным.
4 Классификация электрической цепи
Электрические цепи классифицируют по различным признакам.
По виду тока цепи подразделяются на цепи постоянного и переменного (изменяющегося) тока.
При этом под постоянным током понимают не изменяющийся во времени ток (ни но величине, не по направлению). Все остальные токи – изменяющиеся во времени или переменные. На рис. 1.2 приведены графики для постоянного тока а), синусоидального тока б), линеобразного тока в).
I i i
t
t t
0
а) б) в)
Рис. 1.2
По характеру параметров элементов цепи разделяются на линейные и нелинейные.
Если все элементы цепи имеют линейные характеристики, то вся цепь относится к линейным цепям. Если хотя бы один элемент цепи является нелинейным, то и вся цепь относится к нелинейным цепям.
По наличию или отсутствию в цепи источника электрической энергии цепи делятся на активные (А) и пассивные (П).
По степени сложности – цепи бывают простые (неразветвлённые) и сложные (разветвлённые). Разветвлённые цепи в свою очередь делятся на разветвлённые – с одним источником электрической энергии и разветвлённые – с несколькими источниками.
5 Топологические понятия в теории цепей
В теории цепей применяются такие топологические понятия как ветвь, узел, контур, независимый контур и другие.
Ветвь электрической цепи – участок цепи, через все элементы которого протекает одинаковый ток. Ветвь может содержать только один пассивный или активный элемент, а также может быть образована последовательным соединением нескольких элементов. Ветви, присоединённые к одной паре узлов называют параллельными.
Узел электрической цепи – место соединения (гальванической связи) трёх и более ветвей. Различают понятия геометрического и потенциального узла. На рис. 1.1 имеется четыре геометрических и три потенциальных узла. Точки 3 и 3‘, имеющие одинаковые потенциалы, могут быть объединены в один потенциальный узел.
Контур – любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям без их повторного обхода.
Независимый контур – контур, в состав которого входит хотя бы одна ветвь, не принадлежащая другим контурам.