Электрические цепи. Тема 1.1

1.

Тема 1.1 Электрические цепи

2.

Понятие об электрической цепи
Электрическая цепь – это совокупность
устройств, по которым течет электрический ток.
Простейшая электрическая установка состоит из:
источника,
приемников,
соединительных элементов.

3.

Источники питания цепи
- это гальванические элементы, электрические
аккумуляторы,
электромеханические
генераторы,
термоэлектрические генераторы, фотоэлементы и др
Все источники питания имеют внутреннее
сопротивление

4.

Потребители энергии
- это элементы, преобразующие электрический ток в
тепло,
освещение,
движение
и
т.д.

5.

Управляющие элементы
- соединительные провода, коммутационная
аппаратура, измерительные приборы и другие
устройства аналогичного назначения.

6.

ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ДЕЛЯТСЯ НА :
активные
пассивные
-элементы в которых
электроприемники и
индуцируется ЭДС (источники соединительные провода
ЭДС, электродвигатели,
аккумуляторы в процессе
зарядки и т. п.).

7.

8.

Классификация электрических цепей
По роду тока
постоянного тока
переменного тока
Согласно ГОСТ 18311-80 По назначению:
Силовая электрическая цепь - электрическая цепь,
содержащая элементы, функциональное назначение
которых состоит в производстве или передаче основной
части электрической энергии, ее распределении,
преобразовании в другой вид энергии или в
электрическую
энергию
с
другими
значениями
параметров.

9.

Вспомогательная цепь электротехнического
изделия (устройства) - электрическая цепь различного
функционального назначения, не являющаяся силовой
электрической цепью электротехнического изделия
(устройства).
Электрическая
цепь
управления
вспомогательная цепь электротехнического изделия
(устройства), функциональное назначение которой
состоит в приведении в действие электрооборудования
и (или) отдельных электротехнических изделий или
устройств или в изменении значений их параметров.

10.

Электрическая
цепь
сигнализации
вспомогательная цепь электротехнического изделия
(устройства), функциональное назначение которой
состоит в приведении в действие сигнальных
устройств.
Электрическая
цепь
измерения
вспомогательная цепь электротехнического изделия
(устройства), функциональное назначение которой
состоит в измерении и (или) регистрации значений
параметров и (или) получении информации
измерений
электротехнического
изделия
(устройства) или электрооборудования.

11.

Условные обозначения для изображения
элементов цепи на схемах

12.

Понятие об I U R.

13.

I – сила тока, (А),
U – напряжение, (В),
R – сопротивление, (Ом).

14.

Вольт-амперная характеристика
-фундаментальная характеристика элементов цепи.

15.

Если вольт-амперная характеристика представляет
собой прямую линию, то говорят, что элемент
линейный.
Цепь, состоящая из линейных
линейная электрическая цепь.
элементов
–
Нелинейная электрическая цепь – такая цепь,
сопротивление участков которой зависит от значений и
направления токов.

16.

Основные понятия:
Ветвь – такой участок цепи, вдоль которого течет один
и тот же ток;
Узел – соединение ветвей цепи;
Контур – последовательность ветвей, которая образует
замкнутый путь.

17.

Ветвь:
Узел:
Контур:

18.

Цепи переменного тока
Переменным называется ток, который с течением времени
изменяет свою величину или направление.
где, i - мгновенное значение тока, показывающее величину тока
в конкретный момент времени,
Im - амплитудное (максимальное) значение тока, выражение в
скобках есть фаза, которая определяет значение тока в момент
времени t,
f - частота переменного тока, это величина, обратная периоду
изменения синусоидальной величины Т,
ω - угловая частота, ω = 2πf = 2π / T,
α - начальная фаза, показывает значение фазы в момент времени
t = 0.

19.

Мгновенные значения тока и напряжения - строчными
латинскими буквами i, u,
Максимальные (амплитудные) значения – прописными
печатными латинскими буквами I, U с индексом m.
Действующее (эффективное) значение, которое численно
равно такому постоянному току, который за период переменного
выделяет в нагрузке такое же количество тепла, что
и переменный ток.
Действующее значение переменного тока:
Для обозначения действующих значений тока и напряжения
используют прописные печатные латинские буквы I, U без
индекса.

20.

Взаимосвязь
между
амплитудным
действующим значениями существует :
и
В цепях переменного тока изменение во времени
питающего напряжения влечёт за собой изменение тока, а
также магнитного и электрического полей, связанных с
цепью
Результат:
возникновение ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции в
цепях с катушками индуктивности,
в цепях с конденсаторами появляются зарядные и
разрядные токи,
создаётся сдвиг по фазе между напряжениями и токами в
таких цепях.

21.

Все основные законы цепей постоянного тока
справедливы и для цепей переменного тока,
но только для мгновенных значений или значений в
векторной (комплексной) форме.

22.

23.

24.

25.

26.

Практическое занятие

27.

Задание 1 Нарисуйте принципиальную
электрической цепи, изображенной на рисунке.
схему

28.

Задание 2 Нарисуйте принципиальную
электрической цепи, изображенной
схему

29.

Задание 3 Нарисуйте принципиальную схему
электрической цепи, изображенной на рисунке.

30.

Задание 4 Нарисуйте принципиальную
электрической цепи, изображенной
схему

31.

Задание 5 Нарисуйте принципиальную схему
электрической цепи, изображенной

32.

Задание 6. Начертите схему электрической цепи,
состоящей из источника тока, звонка, лампочки и двух
ключей так, чтобы лампочку и звонок включались
отдельно.
Задание 7. Нарисуйте схему соединения батареи
элементов, двух лампочек и двух ключей, в которой
каждая из лампочек включается и выключается
независимо друг от друга.
Задание
8.
Нарисуйте
схему
соединения
аккумулятора, двух выключателей и одного звонка, при
которой позвонить можно было бы из двух разных
мест. Где на практике можно использовать такую
схему?

33.

Задание 9. Нарисуйте схему соединения батарейки,
двух лампочек и трех ключей, в которой каждой из
лампочек управляет свой ключ, а размыкание третьего
ключа приводит к выключению обеих лампочек.
Задание 10. Нарисуйте схему соединения батарейки,
лампочки, звонка и двух ключей. Лампочка включается
всякий раз, когда звенит звонок, но может работать и при
выключенном звонке.
Задание 11. Начертите схему установки, состоящей
из аккумулятора и двух звонков, у каждого из них своя
кнопка.
Задание 12. Начертите схему электрической цепи,
содержащей источник тока, две электрические лампы,
два ключа и один электрический звонок, так, чтобы
звонок звонил, когда какая-нибудь лампа горит.