Замещение физических устройств идеализированными элементами цепи. Сопротивление. Индуктивность. Емкость

На схеме ЭЦ на рис.2 представлено назначение всех электротехнических устройств и их взаимодействие, но эта схема не позволяет рассчитывать режим работы цепи.

Для того, чтобы выполнить расчет и облегчить изучение процессов, происходящих в электрических устройствах (объектах), их представляют в виде схем замещения.

Схема замещения электрической цепи является количественной, расчетной моделью реального объекта (устройства). Она отображает свойства цепи при определенных условиях. Основными элементами электрической цепи являются пассивные, активные элементы, а так же электрические провода соединяющие их между собой.

Для схемы электрической цепи, изображенной на рис. 2, схема замещения показана на рис. 3.

Рис.3. Схема замещения электрической цепи

Схема замещения (рис. 3) состоит из совокупности различных идеальных элементов, выбранных так, чтобы можно было с достаточно хорошим приближением описать и учесть процессы, происходящие в реальном объекте (устройстве).

Так схема замещения реального источника ЭДС представлена под номером 1, Электрическая лампа (2) представлена в виде резистора , вольтметр 3 и амперметр 4 представлены соответственно в виде идеальных резисторов и , реле 5 – в виде последовательного соединения резистора и идеальной катушки индуктивности .

В общем случае «геометрическими» элементами электрических цепей и их схем служат участки электрической цепи, ветви, узлы и контуры.

Ветвью ЭЦ называется участок ЭЦ, по которому протекает один и тот же ток.

Узлом ЭЦ называется место соединения трех или большего числа ветвей (рис. 1) Линии, связывающие ветви в схеме, представляют соединения без сопротивлений. Поэтому, например, схемы а и б, представленные ниже в электрическом смысле одинаковы: они содержат один узел.

а) б)

Ветви, присоединенные к одной паре узлов, называются параллельными.

Контуром ЭЦ называется любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

Контуры бывают независимыми и зависимыми.

Независимым контуром ЭЦ называется контур, который отличается от других контуров хотя бы одной ветвью.

В зависимости от числа контуров, имеющихся в схеме, различают одноконтурные и многоконтурные схемы. Одноконтурная схема является простейшей.

Рисунок 2, 3 в виде примера иллюстрирует электрическую схему, содержащую пять ветвей, три узла (узлы вверху и внизу элемента 4 подобны, т.к имеют одинаковые токи и в расчетах считается – это один узел) и три независимых контура.

Пассивными элементами являются приемники (потребители) электрической энергии (резисторы, индуктивные катушки и конденсаторы).

Поиск по сайту: