Понятия теории электрических цепей

Содержание

Слайд 2

Лекция №1 Тема: «Основные понятия теории электрических цепей» Лекция №1

Лекция №1

Тема: «Основные понятия теории электрических цепей»

Лекция №1

Слайд 3

Учебные вопросы 1. Введение. 2. Понятие об электрической цепи. 3. Основные

Учебные вопросы

1. Введение.
2. Понятие об электрической цепи.
3. Основные электрические величины: электрический

ток, напряжение,
ЭДС, мощность и энергия.
4. Идеализированные пассивные элементы. Схемы замещения реальных элементов электрических цепей.
5. Идеализированные активные элементы. Схемы замещения реальных источников.
Слайд 4

Литература 1. Попов В.П. Основы теории цепей: Учебник для вузов спец.

Литература

1. Попов В.П. Основы теории цепей: Учебник для вузов спец. "Радиотехника".-М.:

Высшая школа, 2007, с. 6-36.
2. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учебник для студентов неэлектрических специальностей вузов.–М.: Высшая школа, 2003, с. 4-15.
Слайд 5

Содержание и предмет дисциплины «Теория электрических цепей» Содержание дисциплины составляют задачи

Содержание и предмет дисциплины «Теория электрических цепей»

Содержание дисциплины составляют задачи анализ

и синтеза линейных и нелинейных электрических цепей, изучение как с качественной, так и с количественной стороны установившихся и переходных процессов, протекающих в различных электронных приборах и устройствах.

Предметом теории цепей является разработка инженерных методов исследования процессов в электротехнических и радиоэлектронных устройствах, основанных на замене этих устройств упрощенными моделями, процессы в которых описываются в терминах токов и напряжений.

Слайд 6

Состав электрической цепи ГОСТ Р52002-2003 «Электротехника. Термины и определения основных понятий»

Состав электрической цепи

ГОСТ Р52002-2003 «Электротехника. Термины и определения основных понятий»

Электрическая цепь

– это совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электродвижущей силе, электрическом токе и электрическом напряжении.
Слайд 7

Последовательное соединение проводников Принципиальная схема Монтажная схема

Последовательное соединение проводников

Принципиальная схема

Монтажная схема

Слайд 8

Параллельное соединение проводников Принципиальная схема Монтажная схема

Параллельное соединение проводников

Принципиальная схема

Монтажная схема

Слайд 9

В теории цепей предполагается: каждый элемент цепи полностью характеризуется зависимостью между

В теории цепей предполагается:
каждый элемент цепи полностью характеризуется зависимостью между током

и напряжениями на его зажимах, при этом процессы, имеющие место внутри элементов, не рассматриваются .

В основе теории электрических цепей лежит принцип моделирования. В соответствии с этим принципом реальные элементы цепи заменяются их упрощенными моделями, построенными из идеализированных элементов.

Основные допущения и принципы теории цепей

Слайд 10

Идеализированные двухполюсные элементы

Идеализированные двухполюсные элементы

Слайд 11

Понятие об электрическом токе Электрический ток проводимости – явление направленного движения

Понятие об электрическом токе

Электрический ток проводимости – явление направленного движения свободных

носителей электрического заряда в веществе или в пустоте, количественно характеризуемое скалярной величиной, равной производной по времени от электрического заряда, переносимого свободными носителями заряда сквозь рассматриваемую поверхность.

Постоянный электрический ток – это неизменное во времени однонаправленное движение заряженных частиц (зарядов). Условное положительное направление тока при расчетах электрических цепей может быть выбрано совершенно произвольно.

Слайд 12

Электрические величины и единицы их измерения Мгновенное значение тока равно скорости

Электрические величины и единицы их измерения

Мгновенное значение тока равно скорости изменения

заряда во времени:

Единица измерения тока в системе СИ – ампер (А).

Электротехника и электроника

Слайд 4

Довгун В.П.

Слайд 13

Сила тока. Единицы силы тока. Амперметр. Заряд, протекающий через данное поперечное

Сила тока. Единицы силы тока. Амперметр.

Заряд, протекающий через данное поперечное

сечение проводника в единицу времени, характеризует электрический ток.
Ток в цепи измеряют специальным прибором - амперметром.

АМПЕР Андре Мари
(22.I 1775 - 10.VI 1836) французский физик, математик и химик

Амперметр - электрический прибор для измерения силы тока.

Амперметр  технический

Амперметр демонстрационный

Амперметр лабораторный

Условное обозначение на схемах

Схема включения: амперметр включается в электрическую цепь последовательно с элементом, в котором он измеряет электрический тока.

Слайд 14

Понятие о напряжении Электрическое напряжение между точками А и В электрической

Понятие о напряжении

Электрическое напряжение между точками А и В электрической цепи

(или разность потенциалов точек А и В) – это работа совершаемая силами электрического поля по перемещению единичного положительного заряда по произвольному пути из точки А в точку В поля и равная линейному интегралу напряженности электрического поля.
Слайд 15

Понятие о напряжении Напряжение между точками А и В электрической цепи

Понятие о напряжении

Напряжение между точками А и В электрической цепи может

быть определено как предел отношения энергии электрического поля w, затрачиваемой на перенос положительного заряда q из точки А в точку В к этому заряду при

Единица измерения напряжения
в системе СИ – вольт(В).

Слайд 16

Луиджи Гальвани (1737-1798)

Луиджи Гальвани (1737-1798)

Слайд 17

Опыт Луиджи Гальвани с лапками лягушки

Опыт Луиджи Гальвани с лапками лягушки

Слайд 18

Алессандро Вольта(1745-1827)

Алессандро Вольта(1745-1827)

Слайд 19

Гальванический (или химический) элемент Алессандро Вольта

Гальванический (или химический) элемент Алессандро Вольта

Слайд 20

Понятие об ЭДС Независимо от природы сторонних сил ЭДС источника численно

Понятие об ЭДС

Независимо от природы сторонних сил ЭДС источника численно равна

напряжению между зажимами источника энергии при отсутствии в нем тока, т.е. в режиме холостого хода.

Электродвижущая сила – скалярная величина, численно равная работе сторонних сил, затрачиваемая на перемещение единичного положительного заряда внутри источника от зажима с меньшим потенциалом к зажиму с большим потенциалом.

Слайд 21

Электрическое напряжение. Единицы напряжения. Вольтметр Вольтметр – электрический прибор для измерения

Электрическое напряжение. Единицы напряжения. Вольтметр

Вольтметр –
электрический
прибор для измерения
напряжения.
.        


Вольтметр
лабораторный

Вольтметр лабораторный

Вольтметр технический

Схема включения: 
вольтметр включается в электрическую цепь параллельно вольтметр включается в электрическую цепь параллельно тому элементу, на котором он измеряет напряжение.

Условное обозначение на схемах

ВОЛЬТА Алессандро -
(1745-1827) итальянский физик и физиолог

Слайд 22

Понятие о мощности и энергии Энергия, затрачиваемая на перемещение заряда:

Понятие о мощности и энергии

Энергия, затрачиваемая на перемещение заряда:

Слайд 23

Понятие о мощности и энергии Мгновенная мощность участка цепи: Мощность измеряется

Понятие о мощности и энергии

Мгновенная мощность участка цепи:

Мощность измеряется в ваттах

(Вт)

Энергия измеряется в джоулях (Дж)

Джеймс Джоуль
1818 – 1889

Слайд 24

Экспериментальное определение мощности электрического тока

Экспериментальное определение мощности электрического тока

Слайд 25

Электрическая цепь может быть потребителем и источником энергии При совпадении знаков

Электрическая цепь может быть потребителем и источником энергии

При совпадении знаков напряжения

и тока мощность положительна. Это соответствует потреблению энергии участком цепи.

При несовпадении знаков напряжения и тока мощность отрицательна. Это означает, что участок цепи является источником энергии.

Слайд 26

Резистивный элемент Резистивный элемент – идеализированный элемент, в котором происходит только

Резистивный элемент

Резистивный элемент – идеализированный элемент, в котором происходит только необратимое

преобразование электромагнитной энергии в тепло и другие виды энергии.
Слайд 27

Условное графическое обозначение и ВАХ резистивного элемента

Условное графическое обозначение и ВАХ резистивного элемента

Слайд 28

Резистивный элемент Вольт-амперные характеристики нелинейных резистивных элементов Полупроводниковый диод Лампа накаливания

Резистивный элемент

Вольт-амперные характеристики нелинейных резистивных элементов

Полупроводниковый диод

Лампа накаливания

Слайд 29

Резистивный элемент Если ВАХ – прямая, проходящая через начало координат, то

Резистивный элемент

Если ВАХ – прямая, проходящая через начало координат, то резистор

называют линейным.

R – сопротивление

Единица измерения сопротивления – Ом.

Закон Ома:

Слайд 30

Электротехника и электроника Слайд 14 Довгун В.П. Закон Ома: Проводимость: Резистивный

Электротехника и электроника

Слайд 14

Довгун В.П.

Закон Ома:

Проводимость:

Резистивный элемент

Единица измерения проводимости – Сименс

(См).
Слайд 31

Электрическое сопротивление. Единицы сопротивления. Закон Ома для участка цепи. Омметр лабораторный

Электрическое сопротивление. Единицы сопротивления. Закон Ома для участка цепи.

Омметр лабораторный

Схема

включения: 
омметр включается аналогично амперметру вместе с источником тока и переменным резистором, необходимым для установки нуля шкалы.

Омметр - электрический прибор для измерения сопротивления проводника.

Ом Георг Симон
(1787-1854 гг.) немецкий физик

Обозначение: R. 
Единица измерения: 1 Ом.
Определяющая формула:

удельное сопротивление вещества, 
l - длина проводника, S - площадь поперечного сечения проводника.

Условное обозначение на схемах 

Определение: сопротивление- мера противодействия проводника установлению в нем электрического тока.

Слайд 32

Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца. ДЖОУЛЬ ДЖЕЙМС ПРЕСКОТТ (1818–1889), английский

Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца.

ДЖОУЛЬ ДЖЕЙМС ПРЕСКОТТ
(1818–1889), английский

физик

Ленц Эмилий Христианович (1804-1865 гг.), российский физик

Слайд 33

Работа электрического тока !

Работа электрического тока
!

Слайд 34

Индуктивный элемент Вебер-амперная характеристика

Индуктивный элемент

Вебер-амперная характеристика

Слайд 35

Майкл Фарадей (1791-1867)

Майкл Фарадей (1791-1867)

Слайд 36

Закон электромагнитной индукции Майкла Фарадея (открыт в 1831 г.) Это закон

Закон электромагнитной индукции Майкла Фарадея (открыт в 1831 г.)

Это закон устанавливает

взаимосвязь между магнитными и электрическими явлениями.
Формулировка: ЭДС электромагнитной индукции, в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром.
Слайд 37

Ёмкостной элемент q=CUс

Ёмкостной элемент

q=CUс

Слайд 38

Схемы замещения реальных элементов электрической цепи ВЫВОДЫ: 1.Чем выше требуемая точность,

Схемы замещения реальных элементов электрической цепи

ВЫВОДЫ: 1.Чем выше требуемая точность, тем большее

число факторов принимается во внимание, и тем сложнее будет схема замещения каждого элемента.
2. С целью снижения трудоемкости расчетов стремятся использовать упрощенные схемы замещения, содержащие минимально допустимое число элементов.
3. Схемы замещения одного и того же элемента могут иметь различный вид в зависимости от рассматриваемого диапазона частот.
Слайд 39

u=e(t) Идеальный источник напряжения можно рассматривать как источник энергии, внутреннее сопротивление

u=e(t)

Идеальный источник напряжения можно рассматривать как источник энергии, внутреннее сопротивление

которого равно нулю.

Идеальный источник напряжения (источник напряжения, источник ЭДС) представляет собой идеализированный активный элемент, напряжение на зажимах которого не зависит от тока через эти зажимы.

Слайд 40

Идеальный источник тока можно рассматривать как источник энергии с бесконечно малой

Идеальный источник тока можно рассматривать как источник энергии с бесконечно малой

внутренней проводимостью (бесконечно большим внутренним сопротивлением).

i=j(t)

Идеальный источник тока (источник тока) — это идеализированный активный элемент, ток которого не зависит от напряжения на его зажимах.

Слайд 41

Схемы замещения реальных источников

Схемы замещения реальных источников

Слайд 42

Внешние характеристики реальных источников

Внешние характеристики реальных источников

Слайд 43

Спасибо за внимание!!!

Спасибо за внимание!!!

Слайд 44

Основные понятия топологии цепей Узел цепи является независимым, если к нему

Основные понятия топологии цепей

Узел цепи является независимым, если к нему присоединена

хотя бы одна новая ветвь, не подходящая к ранее рассматриваемым узлам.

Контур цепи является независимым, если он содержит хотя бы одну новую ветвь, не входящую в ранее рассматриваемые контуры.

Слайд 45

Компонентные уравнения идеализированных элементов uR = RiR iR = GuR u

Компонентные уравнения идеализированных элементов

uR = RiR
iR = GuR

u =

e(t)

i = j(t)

u = E – Ri i

i = J – G i u

Слайд 46

Математическое моделирование ветвей электрической цепи на базе компонентных уравнений

Математическое моделирование ветвей электрической цепи на базе компонентных уравнений

Слайд 47

Первый закон Кирхгофа Первый закон Кирхгофа – это закон баланса токов

Первый закон Кирхгофа

Первый закон Кирхгофа – это закон баланса токов в

разветвленной цепи, формулируется для узлов электрической цепи.
Он гласит: алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи в любой момент времени равна нулю, т.е.

I1 – I2 – I3 +J = 0.

Слайд 48

Второй закон Кирхгофа Второй закон Кирхгофа – это закон баланса напряжений

Второй закон Кирхгофа

Второй закон Кирхгофа – это закон баланса напряжений на

замкнутых участках цепи, формулируется для контуров электрической цепи.
Он гласит: алгебраическая сумма напряжений в любом замкнутом контуре в любой момент времени равна нулю:
Слайд 49

Второй закон Кирхгофа Вторая формулировка второго закона Кирхгофа: алгебраическая сумма ЭДС

Второй закон Кирхгофа

Вторая формулировка второго закона Кирхгофа: алгебраическая сумма ЭДС в

любом замкнутом контуре цепи в любой момент времени равна алгебраической сумме падений напряжений на элементах этого контура:
Слайд 50

Пример 1.

Пример 1.

Слайд 51

Пример 2.

Пример 2.

- Предыдущая
Источники питания
Следующая -
Ефірний інтерфейс

Похожие презентации

Резонанс. Полезный резонанс
Неисправности двигателя
А звезды тем не менее, так близко , но все также далеки… История исследования космоса и развитие космонавти
Ширина запрещенной зоны в полупроводниках и методы её расчета
Презентация по физике "Инерция (физика 7 класс)" - скачать бесплатно
Последовательное и параллельное соединение конденсаторов
Термодинамика
Презентация по физике Резонансная частота
Становление механики © В.Е. Фрадкин, СПб АППО, 2006
Акустикалық резонанс
Закон всемирного тяготения
Альтернативный шнекоход
Электрический ток
Характеристики электрического поля
История создания. Принцип работы. КПД. Влияние на экологию.
Интерференция. Дифракция. Мясникова Г. И. Учитель физики
Термодинамикалық функциялық ерітінділер құрамына тәуелділігі
Дозиметрія та радіометрія
Потенциал электростатического поля
Производство, передача и использование электрической энергии. Разработал: Н.В.Грузинцева. г. Красноярск
Плаванье тел
Проект пульсатора распределителя для заборного устройства вихревого типа
Тепловые явления
Термодинамические и кинетические основы превращений энергонасыщенных систем
Электромагнит
Элементы теории информации и психофизики
Презентация по физике "Электрическое поле" - скачать _
Электромагнитные волны
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть