Litar elektrik dan elemennya

Dalam litar elektrik, mesti ada sumber pergerakan zarah bercas elektrik, yang dipanggil arus elektrik. Dengan kata lain, arus elektrik mesti mempunyai patogennya sendiri. Penguja arus sedemikian, dipanggil sumber (penjana), adalah bahagian penting dalam litar elektrik.

Arus elektrik boleh menyebabkan pelbagai kesan dalam alam semula jadi—contohnya, ia menyebabkan mentol lampu pijar menyala, memacu peranti pemanas dan motor elektrik. Semua peranti dan peranti ini dipanggil penerima arus elektrik. Oleh kerana arus mengalir melalui mereka, iaitu, ia termasuk dalam litar elektrik, penerima juga merupakan elemen litar.

Aliran arus memerlukan adanya sambungan antara punca dan sinki, yang dicapai melalui wayar elektrik, yang merupakan komponen penting ketiga litar elektrik.

Litar elektrik — satu set peranti yang direka untuk laluan arus elektrik. Litar ini dibentuk oleh sumber tenaga (penjana), pengguna tenaga (beban), sistem penghantaran tenaga (wayar).

Litar elektrik ialah satu set peranti dan objek yang membentuk laluan untuk elektrik, proses elektromagnet yang boleh dihuraikan menggunakan konsep daya gerak elektrik, arus dan voltan.

Pemasangan elektrik yang paling mudah terdiri daripada sumber (sel galvanik, bateri, penjana, dll.), pengguna atau penerima tenaga elektrik (lampu pijar, pemanas elektrik, motor elektrik, dsb.) dan wayar penyambung yang menyambungkan terminal punca voltan ke terminal pengguna. Ini. litar elektrik — satu set sumber tenaga elektrik yang saling berkaitan, penerima dan wayar yang menyambungkannya (talian penghantaran).

Rajah. 1. Gambar rajah elektrik

Litar elektrik dibahagikan kepada bahagian dalaman dan luaran. Sumber tenaga elektrik itu sendiri tergolong dalam bahagian dalaman litar elektrik. Bahagian luar litar termasuk wayar penyambung, pengguna, suis pisau, suis, meter elektrik, iaitu semua yang disambungkan ke terminal sumber tenaga elektrik.

Arus elektrik hanya boleh mengalir dalam litar elektrik tertutup. Memutuskan litar pada bila-bila masa menyebabkan arus elektrik terhenti.

Di bawah Litar elektrik dengan arus terus dalam kejuruteraan elektrik, mereka bermaksud litar di mana arus tidak mengubah arahnya, iaitu, kekutuban sumber EMF, di mana ia tetap.

Di bawah litar elektrik untuk litar purata arus ulang alik di mana arus mengalir yang berubah mengikut masa (rujuk. arus ulang alik). 

Sumber kuasa untuk litar ialah sel galvanik, akumulator elektrik, penjana elektromekanikal, penjana termoelektrik, fotosel, dll. Dalam teknologi moden, penjana elektrik digunakan terutamanya sebagai sumber tenaga. Semua bekalan kuasa ada rintangan dalaman nilai yang kecil berbanding dengan rintangan unsur lain litar elektrik.

Penerima DC ialah motor elektrik yang menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal, peranti pemanasan dan pencahayaan, loji elektrolisis, dsb.

Sebagai peralatan tambahan, litar elektrik termasuk peranti untuk menghidupkan dan mematikan (contohnya, suis), instrumen untuk mengukur kuantiti elektrik (contohnya, ammeter dan voltmeter), peranti pelindung (contohnya, fius).

Semua penerima elektrik dicirikan oleh parameter elektrik, yang utama ialah voltan dan kuasa. Untuk operasi normal penerima elektrik adalah perlu untuk mengekalkan Voltan terkadar. 

Unsur-unsur litar elektrik dibahagikan kepada aktif dan pasif. YES elemen aktif litar elektrik termasuk elemen di mana EMF teraruh (sumber EMF, motor elektrik, bateri semasa mengecas, dsb.). YES elemen pasif termasuk penerima elektrik dan wayar penyambung.

Litar digunakan untuk mewakili litar elektrik secara konvensional. Pada gambar rajah ini, sumber, penerima, wayar dan semua peranti dan elemen litar elektrik lain ditunjukkan menggunakan simbol konvensional (penetapan grafik) yang dibuat dengan cara tertentu.

Menurut GOST 18311-80:

Litar bekalan kuasa - litar elektrik yang mengandungi unsur-unsur yang tujuan fungsinya adalah pengeluaran atau penghantaran bahagian utama tenaga elektrik, pengedarannya, transformasi kepada jenis tenaga lain atau menjadi tenaga elektrik dengan nilai parameter lain.

Litar tambahan produk elektrik (peranti) — litar elektrik untuk pelbagai tujuan fungsian, yang bukan litar elektrik kuasa produk elektrik (peranti).

Litar kawalan elektrik — litar tambahan produk elektrik (peranti), yang tujuan fungsinya adalah untuk mengaktifkan peralatan elektrik dan (atau) produk atau peranti elektrik individu atau untuk menukar nilai parameternya.

Litar isyarat elektrik — litar tambahan produk elektrik (peranti), yang tujuan fungsinya adalah untuk mengaktifkan peranti isyarat.

Litar pengukur elektrik — litar tambahan produk elektrik (peranti), tujuan fungsinya adalah untuk mengukur dan (atau) mendaftarkan nilai parameter dan (atau) menerima maklumat tentang pengukuran produk elektrik (peranti) atau elektrik peralatan.

Mengikut ciri topologi, litar elektrik dibahagikan kepada:

• untuk mudah (litar tunggal), dua nod dan kompleks (berbilang rantai, berbilang nod, rata (rata) dan isipadu);

• dua kutub, dengan dua keluaran luaran (dua kutub dan berbilang kutub, mengandungi lebih daripada dua keluaran luaran (empat kutub, berbilang kutub).

Sumber dan penerima (pengguna) tenaga dari sudut teori litar adalah bipolar, kerana dua kutub yang melaluinya ia menghantar atau menerima tenaga adalah perlu dan mencukupi untuk operasinya. Satu atau rangkaian dua terminal lain dipanggil aktif jika ia mengandungi sumber, atau pasif — jika ia tidak mengandungi sumber (bahagian kiri dan kanan litar, masing-masing).

Peranti yang menghantar kuasa daripada sumber kepada penerima adalah empat kutub kerana ia mesti mempunyai sekurang-kurangnya empat pengapit untuk memindahkan kuasa daripada penjana ke beban. Peranti paling mudah untuk menghantar tenaga ialah wayar.

Rangkaian dua terminal aktif dan pasif dalam litar elektrik

Gambar rajah litar setara umum

Unsur-unsur litar elektrik yang mempunyai rintangan elektrik dan dipanggil perintang dicirikan oleh apa yang dipanggil ciri voltan arus - pergantungan voltan pada terminal elemen pada arus di dalamnya atau pergantungan arus dalam elemen pada voltan pada terminalnya.

Jika rintangan sesuatu elemen adalah malar pada sebarang nilai arus di dalamnya dan sebarang nilai voltan dikenakan padanya, maka ciri voltan arus ialah garis lurus dan unsur sedemikian dipanggil elemen linear.

Secara amnya, rintangan bergantung kepada kedua-dua arus dan voltan... Satu sebab untuk ini ialah perubahan rintangan wayar apabila arus melaluinya disebabkan oleh pemanasannya. Apabila suhu meningkat, rintangan konduktor meningkat. Tetapi oleh kerana dalam banyak kes pergantungan ini tidak penting, elemen itu dianggap linear.

Litar elektrik yang rintangan elektrik bahagiannya tidak bergantung pada nilai dan arah semasa dan voltan dalam litar dipanggil litar elektrik linear... Litar sedemikian hanya terdiri daripada elemen linear dan keadaannya diterangkan oleh persamaan algebra linear.

Jika rintangan elemen litar bergantung dengan ketara pada arus atau voltan, maka ciri voltan semasa adalah bukan linear, dan unsur sedemikian dipanggil elemen bukan linear.

Litar elektrik yang rintangan elektriknya sekurang-kurangnya satu daripada bahagian bergantung pada nilai atau arah arus dan voltan dalam bahagian litar ini dipanggil litar elektrik bukan linear… Litar sedemikian mengandungi sekurang-kurangnya satu unsur tak linear.

Dalam menerangkan sifat litar elektrik, hubungan diwujudkan antara nilai daya gerak elektrik (EMF), voltan dan arus dalam litar dengan nilai rintangan, induktansi, kemuatan dan kaedah pembinaan litar.

Apabila menganalisis litar elektrik, parameter topologi litar berikut digunakan:

• cawangan - bahagian litar elektrik di mana arus elektrik yang sama mengalir;
• nod - persimpangan cawangan litar elektrik. Biasanya, tempat di mana dua cawangan disambungkan tidak dipanggil nod, tetapi pautan (atau nod boleh tukar), dan nod menghubungkan sekurang-kurangnya tiga cawangan;
• litar — satu siri cawangan litar elektrik yang membentuk laluan tertutup, di mana salah satu nod adalah permulaan dan penghujung laluan, dan yang lain bertemu sekali sahaja.

Pita pendidikan lama. Salah satu daripada 7 bahagian pita pendidikan "Kejuruteraan Elektrik dengan Asas Elektronik" lama, dikeluarkan pada tahun 1973.dari kilang peralatan sekolah:

Litar elektrik dan magnet dengan arus elektrik terus