Общие положения. Тема 2. Электрические цепи постоянного тока

Тема 2. Электрические цепи постоянного тока

Постоянным называется ток, величина и направление которого не изменяется с течением времени, обозначается I.

За направление постоянного тока в замкнутой электрической цепи принимается направление от положительного полюса источника к его отрицательному полюсу по внешнему участку цепи, т. е. от «+» к «-».

Силу электрического тока измеряют с помощью амперметра. Амперметр включается в цепь последовательно. Причем в цепях постоянного тока клемма со знаком «+» подключается в направлении положительного полюса источника энергии, а клемма со знаком «–» в сторону отрицательного полюса источника энергии.

На практике вместо силы тока, часто используют плотность. Обозначается плотность тока буквой J. Отношение величины тока в проводнике I к площади его поперечного сечения S характеризует плотность тока в этом проводнике.

.

Единицей измерения плотности тока является А/м. Так как площадь сечения проводов выражают в мм, то плотность тока выражают и в А/мм.

К источникам энергии постоянного тока относят гальванические элементы аккумуляторы и т. п. Принципом действия гальванических элементов и аккумуляторов является электролиз.

U E

Источник электродвижущей силы постоянного тока – это источники электри-

ческой энергии, характеризирующейся электродвижущей силой E, которая неизмен-

на во времени (рис.2).

t

Рис.2

Если при работе источника он не нагревается, то потери энергии внутри отсутствуют и источник называется идеальным. Напряжение между выводами идеального источника ЭДС не зависит от тока. Вольтамперная характеристика его, называемая внешней характеристикой, изображена на рис. 3,а, схематично на рис. 3, б. Однако все источники при работе нагреваются, поэтому обладают внутренним электрическим сопротивлением Rвн. Эквивалентная схема такого источника приведена не рис. 3,в, а на рис.3,г изображена схема соединения источника с нагрузкой.

а б в г

Рис 3

При напряжении U = 0 ток источника равен току короткого замыкания: .

Источник электрической энергии с большим внутренним сопротивлением называется источником тока. При R_вн >> R_н:, отсюда видно, что ток источника тока не зависит от напряжения между его выводами.

Дата добавления: 2014-01-06