Свойства линейных электрических цепей

Эквивалентные преобразования источников электрической энергии

Активные элементы

Реальные источники энергии работают в одном из следующих режимов:

источник напряжения- во всем диапазоне допустимых значений тока, при этом напряжение на его зажимах слабо зависит от протекающего тока;

источник тока - в рабочем диапазоне ток, генерируемый источником, слабо зависит от напря­жения на его зажимах.

Идеальный источник ЭДС (e), это активный элемент, напряжение на зажимах которого не зависит от протекающего через этот источник тока, при этом полагают, что у такого источника внутреннее сопротивление равно нулю.
Идеальный источник тока (J), это активный элемент ток которого не зависит от напряжения на его зажимах, при этом полагают, что внутреннее сопротивление такого источника бесконечно велико или его внутренняя проводимость равна нулю.

Реальные источники энергии отличаются от иде­альных источников тем, что напряжение на их зажимах и ток зависят друг от друга, то есть зависят от нагрузки.

R_ВН

R _Н

U_ab

E

I_Н

a

b

a

b

U_ab

J

R_ВН

R_Н

I_Н

I_ВН

Откуда:

J

R_ВН

R_Н

U_ab

a

b

I_ВН

I_Н

R_Н

R_ВН

U_ab

a

b

I_Н

E

Откуда:    

Графическое изображение электрической цепи называется электрической схемой.

В общем случае электрическая цепь и, следовательно, схема, состоит из ветвей и узлов.

Ветвь – это участок электрической цепи (схемы), вдоль которого протекает один и тот же ток. Элементы ветви соединены последовательно, а общее напряжение равно алгебраической сумме напряжений на каждом элементе. Направление напряжения учитывается знаком слагаемого.

Параллельное соединение нескольких ветвей означает, что они подсоединены к одной и той же паре узлов, и к ним приложено одно и то же напряжение.

На рисунке приведена электрическая цепь, четыре ветви которой соединены параллельно.

Узел (вершина) – место соединения трех и более ветвей электрической схемы.

При расчете электрических цепей необходимо учитывать направление токов и напряжений. Положительным на­правлением тока принято считать направленное перемещение положительных зарядов, т.е. от положительной клеммы источника к отрицательной клемме (от большего потенциала к меньшему). Если ток идет в противоположном направлении, ему приписывают отрицательный знак.

, где.

В соответствии с законом Ома положительное направление напряжения совпадает с положительным направлением тока. Если направление тока неизвестно, его выбирают произвольно, а истинное его направление укажет знак, получившийся в результате расчета.

Основные уравнения цепей вытекают из общих уравнений ТЭМП, в частности из принципа непрерывности электрического тока и закона электромагнитной индукции.

Дата добавления: 2014-01-03