Электрические цепи постоянного тока

1. Электрические цепи постоянного тока

Выполнил студент группы ЗАТ-306С
Козлов С.А.

2. Электрические цепи постоянного тока

1. Основные понятия и определения.
2. Основной закон цепей постоянного
тока.
3. Метод расчета электрических
цепей постоянного тока.
2

3. Основные понятия и определения

Электрическая цепь – совокупность устройств
и объектов, электромагнитные процессы в
которых могут быть описаны с помощью таких
понятий, как электродвижущая сила (ЭДС), ток,
напряжение, сопротивление.
Основные элементы электрической цепи –
источники и приемники электроэнергии.
Элемент электрической цепи – отдельное
устройство, входящее в состав электрической
цепи и выполняющее в ней определенную
функцию.
3

4. Основные понятия и определения

Источники электроэнергии: различные виды
энергии (химическая – в гальванических
элементах; механическая – в генераторах;
световая; тепловая) преобразуются в
электромагнитную или электрическую.
Приемники электроэнергии:
электромагнитная энергия преобразуется в
другие виды энергии (химическую –
гальванические ванны; тепловую –
нагревательные приборы; механическую –
электрические двигатели).
4

5. Все электрические цепи классифицируются по виду тока:

цепи постоянного тока –
электрический ток не изменяется во
времени
I
t
5

6.

цепи переменного тока
цепи синусоидального тока
i
t
6

7.

цепи переменного тока
цепи несинусоидального тока
i
i
t
t
7

8. Электрические цепи классифицируются по характеру параметров элементов

линейные цепи – цепи, в которых
сопротивления резисторов R, индуктивность
катушек L и емкость конденсаторов C являются
постоянными.
нелинейные цепи – цепи, в которых
присутствуют элементы, параметры которых
зависят от напряжений, токов, магнитных
потоков и других величин.
8

9. Основные понятия электрических цепей

Ветвь электрической
цепи – участок,
элементы которого
соединены друг за
другом, т.е.
последовательно. Ток
в элементах ветви
один и тот же.
d
R1
E1
a
R2
e
E3
E2
c
R3
b
R4
9

10. Основные понятия электрических цепей

Узел электрической
цепи – место
соединения ветвей.
d
R1
E1
a
R2
e
E3
E2
c
R3
b
R4
10

11. Основные понятия электрических цепей

Контур – любой
замкнутый путь вдоль
ветвей электрической
цепи.
d
R1
E1
a
R2
e
E3
E2
c
R3
b
R4
11

12. Основной закон цепи постоянного тока

Закон Ома
для участка цепи без источника ЭДС
обобщенный закон Ома (для участка
цепи с ЭДС)
12

13. Закон Ома для участка цепи без источника

Сила тока на участке
электрической цепи
прямо пропорциональна
напряжению на концах
этого участка и обратно
пропорциональна
сопротивлению этого
участка
I
R
U
U
I
R
13

14. Обобщенный закон Ома (для участка цепи с ЭДС)

I
R
E
b
a
UR
U
Uab
U ab E
I
R
а
E E;
R
U
U
R
I ab
b
U R IR
Uab;
U ab IR E;
U ab E
I
R
14

15. Задача

Постановка задачи:
в известной схеме цепи с заданными
параметрами необходимо рассчитать
токи, напряжения, мощности на
отдельных участках.
Воспользуемся методом расчета
преобразования цепи.
15

16. Метод преобразования цепи

Суть метода:
если несколько последовательно или
(и) параллельно включенных
сопротивлений заменить одним, то
распределение токов в электрической
цепи не изменится.
16

17. Метод преобразования цепи

Последовательное соединение
резисторов
Ток во всех
R1
R2
Rn
последовательно
I
соединенных
U
элементах
одинаков.
I
U
Rэкв
R1 R2 ... Rn Rэкв .
17

18. Метод преобразования цепи

Параллельное соединение резисторов
I
I1
U
R1
I2
In
R2
Rn
I
Rэкв
U
1
1
1
1
...
R1 R2
Rn Rэкв .
18

19. Метод преобразования цепи

R1 I 1
I3
I2
R2
I4
E
I5
R3
R4
I6
R5
R6
19

20. Метод преобразования цепи

Преобразование треугольника
сопротивлений в звезду
Ra
a
a
Rc
Rbc
c
R bc R ab
Rb
;
R ab R bc R ca
Ra
Rab
Rca
c
b
Дано: Rab, Rbc, Rca
R abR ca
;
R ab R bc R ca
Rb
b
R ca R bc
Rc
.
R ab R bc R ca
Определить: Ra, Rb, Rc
20

21. Метод преобразования цепи

Преобразование звезды сопротивлений
в треугольник
a
a
Ra
Rc
c
Rab
Rca
Rb
Rbc
b
c
b
R ab
R aR b
Ra Rb
;
Rc
R bc
R bR c
Rb Rc
;
Ra
R ca
R cR a
Rc Ra
.
Rb
Дано: Ra, Rb, Rc Определить: Rab, Rbc, Rca
21

22. Спасибо за внимание !

22