Электрическая цепь — что это такое
Определение 1
Электрический ток в физике — это упорядоченное движение заряженных частиц.
Определение 2
Электрическая цепь — это совокупность устройств, предназначенных для прохождения электрического тока.
Простейшая электрическая цепь включает в себя компоненты, такие как источник тока, приемник (или потребитель) и систему передачи (обычно провода). Для того чтобы эти элементы образовали функциональную цепь, необходимо правильно соединить их друг с другом.
Определение 3Определение 4
Потребитель — это устройство, в котором электрическая энергия превращается в другие виды энергии (лампа, нагреватель, электродвигатель).
Определение 5
Источник: thepresentation.ru
Электрическая цепь делится на:
- Внутреннюю часть. Сюда относится источник энергии.
- Внешнюю часть. В нее входят все остальные элементы — все то, что присоединено к зажимам источника.
Виды электрических цепей
Электрические цепи могут представлять собой:
- Цепи постоянного тока — это цепи, в которых ток не меняет свое направление, полярность источников ЭДС постоянна.
- Цепи переменного тока — это цепи, в которых ток изменяется во времени.
- Разветвленными — в каждой ветви течет свой ток.
- Неразветвленными — во всех элементах цепи течет один и тот же ток.
- Линейными — все компоненты линейные (описываются линейными дифференциальными уравнениями).
- Нелинейными — имеются нелинейные элементы.
Элементы электрической цепи делятся на:
- Активные — источники ЭДС, электродвигатели, аккумуляторы во время зарядки.
- Пассивные — электроприемники, соединительные провода.
Условные обозначения основных элементов цепи:
Источник: uk-parkovaya.ru
Все элементы соединяются двумя способами:
- Последовательный способ — компоненты соединены в последовательную цепь.
- Параллельный способ — компоненты соединены в параллельную цепь.
Причем для этих способов справедливы следующие утверждения:
Последовательное соединение:
I=I1=I2
U=U1+U2
R=R1+R2, где параметры
I — сила тока (А).
U — напряжение (В).
R — сопротивление (Ом).
Параллельное соединение:
I=I1+I2
U=U1=U2
1/R=1/R1+1/R2
Схемы, основные формулы
Для характеристики электрической цепи используют схему.
Основные термины для понимания схемы:
- Ветвь — такой участок цепи, вдоль которого течет один и тот же ток.
- Узел — соединение ветвей цепи.
- Контур — последовательность ветвей, которая образует замкнутый путь.
Примеры схем:
Видео. Урок 250. Задачи на расчет электрических цепей — 1
Источник: prezentacii.org
Основные законы, применяемые для расчета цепей:
- Закон Ома.
- Правила Кирхгофа.
Закон Ома.
Для полной цепи: I=ε/(R+r), где:
- I — сила тока(А);
- ε — ЭДС источника напряжения (В);
- R — сопротивление внешних элементов(Ом);
- r — внутреннее сопротивление(Ом).
Для участка цепи: I=U/R, где:
- I — сила тока (А);
- U — напряжение (В);
- R — сопротивление (Ом).
Правила Кирхгофа:
Правило 1
Алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в каждом узле любой цепи, равна нулю.
Правило 2
Алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, входящих в этот контур.
Примеры решения задач
Пример 1Пример 2
Как считать силу тока?
Сила тока (I) измеряется в амперах (A) и является количественной мерой электрического тока, который протекает в проводнике за единицу времени. Для измерения силы тока можно использовать амперметр, который подключается последовательно с элементом, в котором необходимо измерить ток.
Для подключения амперметра нужно следовать нескольким простым шагам:
- Отключите устройство от источника питания.
- Найдите элемент, через который вы хотите измерить ток, и определите его полярность.
- Подключите клемму амперметра к одному концу элемента, а другую клемму — к другому концу элемента. Обратите внимание на полярность: входные клеммы амперметра должны быть подключены в соответствии с направлением тока.
- Включите устройство и прочитайте показания на амперметре.
Если вам необходимо измерить ток в цепи, где нет возможности подключить амперметр, можно использовать метод измерения напряжения на сопротивлении, известном как закон Ома: I = U / R, где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление. При этом необходимо измерить напряжение на известном сопротивлении в цепи и затем рассчитать силу тока по формуле.
Добавить комментарий