Электрические цепи постоянного тока. Основные понятия и определения

Сентябрь 16, 2022

Главная
Алгебра
Электрические цепи постоянного тока. Основные понятия и определения

Содержание

2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1 Основные понятия и определения
3. Электрическая цепь Электрическая цепь - совокупность соединенных проводами элементов, образующая путь для электрического тока при условии,
4. Элемент электрической цепи Элемент электрической цепи — отдельное устройство, входящее в состав цепи и выполняющее в
5. Схема электрической цепи Схема электрической цепи — это графическое изображение цепи с помощью условных обозначений ее
6. Электрический ток проводимости Электрический ток проводимости — это упорядоченное движение носителей электрического заряда в веществе или
7. Направление тока За направление тока I (t) принято направление движения положительного заряда q
8. Электрическое напряжение Электрическое напряжение U(t) — это разность электрических потенциалов φ1 и φ 2 между зажимами
9. Разность электрических потенциалов Разность электрических потенциалов φ1 - φ2 определяется энергией W, затрачиваемой на перемещение единицы
10. Постоянные пассивные элементы: резистор (а), катушка индуктивности (б) и конденсатор (в)
11. Сопротивление (R, r) Сопротивление (R, r) - элемент цепи, в котором происходит необратимое преобразование электрической энергии
12. Проводимость g Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью: g = 1/R, g = i/U. Сопротивление R (или
13. Индуктивность L Индуктивность L — элемент цепи, в магнитном поле которого происходит обратимое накопление энергии, а
14. Потокосцепление Ψ При протекании тока i через индуктивную катушку с числом витков т в ней возникают
15. Емкость С Емкость С — элемент цепи, в электрическом поле которого происходит обратимое накопление энергии, а
16. Заряд q При прохождении тока через емкостный элемент (конденсатор) на его обкладках накапливается заряд q, значение
17. Пассивные элементы с переменными параметрами
18. Пассивные нелинейные элементы
19. Вольтамперные характеристики линейного и нелинейного элементов электрической цепи
20. Активные электрические элементы К активным элементам относятся источники энергии, которые могут быть либо источниками электродвижущей силы
21. Электродвижущая сила ( ЭДС ) Под ЭДС понимается энергия в электрической цепи, необходимая для поддержания в
22. Идеальный и реальный источники ЭДС Идеальный источник ЭДС - источник электрической энергии, напряжение на зажимах которого
23. Обозначение и вольтамперные характеристики источников ЭДС: идеального (а) и реального (б)
24. Идеальный источник тока Идеальный источник тока - это источник электрической энергии, ток которого не зависит от
25. Обозначение и вольтамперные характеристики источников тока: идеального (а) и реального (б)
26. Топологические характеристики электрических цепей При расчете электрической цепи важное значение отводится ее геометрическому образу, свойства которого
27. Ветвь электрической цепи Ветвь - участок электрической цепи, представляющий собой один элемент или последовательное соединение нескольких
28. Узел электрической цепи Узел электрической цепи — место соединения не менее трех ветвей; на схеме узел
29. Контур электрической цепи Контур электрической цепи — это любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.
30. Пример электрической цепи (а), имеющей 4 узла, 6 ветвей и три контура и ее топологический образ
31. Граф цепи, узел и ветвь графа Граф цепи — это такое изображение ее схемы, на котором
32. Электрическая цепь с идеальным источником энергии(а)и ее топологический образ (б)
33. Дерево и хорда графа Дерево графа — любая совокупность ветвей графа, соединяющих все его узлы без
35. Скачать презентацию

Слайд 2

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
1 Основные понятия и определения

Слайд 3

Электрическая цепь
Электрическая цепь - совокупность соединенных проводами элементов, образующая путь

для электрического тока при условии, что электромагнитные процессы могут быть описаны с помощью понятий о токе, электродвижущей силе (ЭДС) и напряжении.

Слайд 4

Элемент электрической цепи
Элемент электрической цепи — отдельное устройство, входящее в

состав цепи и выполняющее в ней определенную функцию,
К основным элементам электрической цепи относятся: резистор, индуктивная катушка, конденсатор, источники тока и ЭДС.

Слайд 5

Схема электрической цепи
Схема электрической цепи — это графическое изображение цепи с

помощью условных обозначений ее элементов и их соединений.

Слайд 6

Электрический ток проводимости
Электрический ток проводимости — это упорядоченное движение носителей электрического

заряда в веществе или вакууме.
Ток определяется производной по времени t от электрического заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника:
I(t) = dq/dt.
В системе СИ заряд q измеряется в кулонах (Кл), время t—в секундах (с), ток i — в амперах (А).

Слайд 7

Направление тока
За направление тока I (t) принято направление движения положительного

заряда q

Слайд 8

Электрическое напряжение
Электрическое напряжение U(t) — это разность электрических потенциалов φ1

и φ 2 между зажимами 1 и 2 участка цепи R, по которому проходит ток i(t),
т. е. U(t) = φ 1- φ 2.

Слайд 9

Разность электрических потенциалов
Разность электрических потенциалов
φ1 - φ2 определяется энергией

W, затрачиваемой на перемещение единицы заряда q из точки 1 в точку 2, т. е. U(t) = dW/dt.
В системе СИ энергия измеряется в джоулях (Дж), а напряжение в вольтах (В).

Слайд 10

Постоянные пассивные элементы: резистор (а), катушка индуктивности (б) и конденсатор

(в)

Слайд 11

Сопротивление (R, r)
Сопротивление (R, r) - элемент цепи, в котором происходит

необратимое преобразование электрической энергии в тепловую, а напряжение на его зажимах и ток через него связаны пропорциональной зависимостью:
U = R ·i , R = U/i .

Слайд 12

Проводимость g
Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью:
g = 1/R, g =

i/U.
Сопротивление R (или r) измеряется в омах (Ом), а проводимость g — в сименсах (См).

Слайд 13

Индуктивность L
Индуктивность L — элемент цепи, в магнитном поле которого

происходит обратимое накопление энергии, а напряжение на его зажимах и ток через него связаны через производную:
UL = L · di/dt.

Слайд 14

Потокосцепление Ψ
При протекании тока i через индуктивную катушку с числом витков

т в ней возникают магнитный поток Ф и потокосцепление:
Ψ = mΦ,
Ψ = L·I, L = Ψ/I.
В системе СИ потокосцепление Ψ измеряется в веберах (Вб), индуктивность L — в генри (Гн).

Слайд 15

Емкость С
Емкость С — элемент цепи, в электрическом поле которого происходит

обратимое накопление энергии, а напряжение на его зажимах и ток через него связаны через интегрирование:
Uc=1/C∫idt.

Слайд 16

Заряд q
При прохождении тока через емкостный элемент (конденсатор) на его обкладках

накапливается заряд q, значение которого пропорционально напряжению на зажимах этого элемента, т. е.
q = C·Uc ,
где С— емкость, измеряемая в фарадах (Ф).

Слайд 17

Пассивные элементы с переменными параметрами

Слайд 18

Пассивные нелинейные элементы

Слайд 19

Вольтамперные характеристики линейного и нелинейного элементов электрической цепи

Слайд 20

Активные электрические элементы
К активным элементам относятся источники энергии, которые могут быть

либо источниками электродвижущей силы (ЭДС) или напряжения, либо источниками тока.

Слайд 21

Электродвижущая сила ( ЭДС )
Под ЭДС понимается энергия в электрической цепи,

необходимая для поддержания в ней тока, численно равная разности потенциалов (напряжению) на концах разомкнутой цепи.

Слайд 22

Идеальный и реальный источники ЭДС
Идеальный источник ЭДС - источник электрической энергии,

напряжение на зажимах которого не зависит от протекающего через него тока; при этом принимается, что его внутреннее сопротивление r= 0.
Реальные источники ЭДС характеризуются наличием определенного внутреннего сопротивления r > 0.

Слайд 23

Обозначение и вольтамперные характеристики источников ЭДС: идеального (а) и реального (б)

Слайд 24

Идеальный источник тока
Идеальный источник тока - это источник электрической энергии, ток

которого не зависит от напряжения на его зажимах; при этом принимается, что его внутреннее сопротивление r = ∞ .
Реальный источник тока характеризуется конечным внутренним сопротивлением
r = 1/g

Слайд 25

Обозначение и вольтамперные характеристики источников тока: идеального (а) и реального (б)

Слайд 26

Топологические характеристики электрических цепей
При расчете электрической цепи важное значение отводится ее

геометрическому образу, свойства которого основаны на топологии — разделе математики, позволяющим исследовать геометрические свойства фигур независимо от их размеров и прямолинейности.
К числу основных геометрических понятий из топологии в теории электрических цепей используются: ветвь, узел, контур, граф.

Слайд 27

Ветвь электрической цепи
Ветвь - участок электрической цепи, представляющий собой один элемент

или последовательное соединение нескольких элементов, через которые протекает один и тот же ток.

Слайд 28

Узел электрической цепи
Узел электрической цепи — место соединения не менее трех

ветвей; на схеме узел обозначается точкой.

Слайд 29

Контур электрической цепи
Контур электрической цепи — это любой замкнутый путь, проходящий

по нескольким ветвям.

Слайд 30

Пример электрической цепи (а), имеющей 4 узла, 6 ветвей и

три контура и ее топологический образ (б)

Слайд 31

Граф цепи, узел и ветвь графа
Граф цепи — это такое изображение

ее схемы, на котором все узлы заменены точками, а ветви — линиями.
Узел графа — точка соединения трех и более ветвей.
Ветвь графа — это ветвь схемы цепи, вырожденная в линию. Она образуется лишь из ветвей цепи, содержащих такие элементы, как R, L и С.
Ветвь цепи, содержащая лишь идеальные источники энергии, не образует ветви на графе.

Слайд 32

Электрическая цепь с идеальным источником энергии(а)и ее топологический образ (б)

Слайд 33

Дерево и хорда графа
Дерево графа — любая совокупность ветвей графа,

соединяющих все его узлы без образования контуров.
Хорда графа - ветвь графа, не принадлежащая его дереву.

Электрические цепи постоянного тока. Основные понятия и определения

Содержание

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1 Основные понятия и определения

Электрическая цепь Электрическая цепь - совокупность соединенных проводами элементов, образующая путь

Элемент электрической цепи Элемент электрической цепи — отдельное устройство, входящее в

Схема электрической цепиСхема электрической цепи — это графическое изображение цепи с

Электрический ток проводимостиЭлектрический ток проводимости — это упорядоченное движение носителей электрического

Направление тока За направление тока I (t) принято направление движения положительного

Электрическое напряжение Электрическое напряжение U(t) — это разность электрических потенциалов φ1

Разность электрических потенциаловРазность электрических потенциалов φ1 - φ2 определяется энергией

Постоянные пассивные элементы: резистор (а), катушка индуктивности (б) и конденсатор

Сопротивление (R, r)Сопротивление (R, r) - элемент цепи, в котором происходит

Проводимость gВеличина, обратная сопротивлению, называется проводимостью: g = 1/R, g =

Индуктивность L Индуктивность L — элемент цепи, в магнитном поле которого

Потокосцепление ΨПри протекании тока i через индуктивную катушку с числом витков

Емкость СЕмкость С — элемент цепи, в электрическом поле которого происходит

Заряд qПри прохождении тока через емкостный элемент (конденсатор) на его обкладках