Основные элементы электрических цепей
Источники электроэнергии
Источник электроэнергии - это преобразователь какого-либо вида
неэлектрической энергии в электрическую.
Источники постоянного тока: генераторы постоянного тока, гальванические
элементы, аккумуляторы.
Источники переменного тока: турбогенераторы, гидрогенераторы,
дизельгенераторы.
Условные графические обозначения источников электроэнергии:
а - источник ЭДС, б - гальванический элемент или аккумулятор, в - батарея гальванических
элементов, г - термоэлемент, д - фотоэлемент, е - электромашинный генератор постоянного тока,
ж - электромашинный генератор переменного тока.
Характеристики источников электроэнергии:
1. Электродвижущая сила- величина, характеризующая способность источника
вызывать электрический ток, равна отношению работы по перемещению зарядов к
количеству электричества:
Е= A/Q
2.Мощностьисточника электроэнергии численно равна произведению ЭДС на
силу тока:
Ри = E I
где: Ри - мощность (Вт)
Е - ЭДС источника (В)
I - сила тока (А)
3. Энергияисточника электроэнергии численно равна произведению ЭДС, силы
тока и времени:
W= EIt
где: W - энергия (Дж)
t - время (с)
|
|
1 Джоуль равен работе, производимой силой в один ньютон при перемещении точки её
приложения на один метр.
1 Ватт - это мощность, при которой за 1 секунду совершается работа, равная 1 Джоулю (или
мощность, затрачиваемая в проводнике при напряжении 1 В и токе 1 А).
Приёмники электроэнергии
Приёмникипреобразуют электрическую энергию в другие виды энергии:
электродвигатели - в механическую, электронагреватели - в тепловую, лампы - в
световую, электролитические ванны - в химическую. Электрические кабели,
провода линий электропередачи, обмоточные провода также относятся к
приёмникам электроэнергии.
Характеристики приёмников электроэнергии:
1. Мощностьприёмника - характеризует скорость преобразования электроэнергии в
другие виды энергии:
где: Рп - мощность электроприёмника (Вт)
U - напряжение (В)
I - сила тока (А)
R - сопртивление прёмника (Ом)
2. Энергия,потребляемая приёмником, численно равна произведению мощности на
время работы:
где: Wn - энергия (Дж)
I - сила тока (А)
R - электрическое сопротивление (Ом)
U - электрическое напряжение (В)
t - время (с)
3. Количество теплоты,выделенное при прохождении тока в проводнике:
в Джоулях:
|
|
в Калориях:
Основная единица энергии - Джоуль мала, поэтому практической единицей служит киловатт-час.
1 кВт.ч - это работа, совершаемая в течении 1 часа при неизменной мощности в 1 кВт, т.е.
1кВт.ч=3600000Дж.
Согласны ли вы с утверждениями:
1. Источник электроэнергии - это преобразователь какого-либо вида неэлектрической энергии в
электрическую.
2. Гидрогенератор является источником постоянного тока.
3. Аккумулятор является источником переменного тока.
4. Отношение работы по перемещению зарядов к количеству электричества называется
электродвижущей силой источника.
5. Мощность приёмника электроэнергии численно равна произведению ЭДС на силу тока.
6. 1 Ватт - это мощность, затрачиваемая в проводнике при напряжении 1 В и токе 1 А.
7. Электрические кабели, провода линий электропередачи, обмоточные провода относятся к
приёмникам электроэнергии, так как преобразуют её в тепло.
8. Мощность приёмника характеризует скорость преобразования электроэнергии в другие
виды энергии.
9. Энергия, потребляемая приёмником, численно равна произведению силы тока,
сопротивления и времени.
|
|
10.1 кВт.ч - это работа, совершаемая в течении 1 часа при неизменной мощности в 1 кВт.
Законы Кирхгофа
Первый закон Кирхгофа
Первый закон Кирхгофа (закон для токов) относится к узлам электрической цепи.
Согласно этому закону, алгебраическая сумма токов в любом узле электрической
цепи равна нулю:
Правило знаков:
Положительными считаются токи, направленные к узлу, отрицательными -
направленные от узла.
Иными словами, сумма токов, направленных к узлу электрической цепи, равна
сумме токов, направленных от узла.
Следует иметь в виду, что при составлении уравнений для узлов, число независимых уравнений
будет на единицу меньше числа узлов m, потому что ток каждой ветви входит дважды в уравнения
узлов, и в уравнение последнего узла будут входить лишь токи, уже вошедшие в уравнения
остальных узлов.
Например:
Электрическая цепь на данном рисунке содержит два узла а и b.
Следовательно, для неё можно составить только одно независимое
уравнение по первому закону Кирхгофа. Его можно записать
двумя способами: I – I1 –I2 = 0 или I1 + I2= I.
Второй закон Кирхгофа
Второй закон Кирхгофа (закон для напряжений) относится к контурам
электрической цепи.
|
|
Согласно этому закону, алгебраическая сумма напряжений в любом контуре
электрической цепи равна нулю:
Иными словами, в любом замкнутом контуре алгебраическая сумма ЭДС равна
алгебраической сумме падений напряжения на резисторах, входящих в этот
контур.
Правило знаков:
Положительными следует считать ЭДС и токи, направления которых совпадают с
произвольно выбранным направлением обхода рассматриваемого контура.
Контуры обхода выбираются так, чтобы в каждый последующий контур входило не менее одной
ветви, не включенной в ранее обойдённые контуры. Для расчёта n токов согласно второму закону
Кирхгофа нужно составить n - m + 1 уравнений.
Например:
Для данного рисунка число ветвей n=3, число узлов m=2,число уравнений
по второму закону Кирхгофа составит 3-2+1=2:
E1=I1R1+13R3 ; E2=I2R2+ I3R3
Третий контур содержит ветви, уже вошедшие в первые два контура,
поэтому уравнение Е1] -Е2 = I1R1 - I2R2 будет для расчёта не нужным.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 700; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!