Električni uređaji su vrlo važni u životusuvremeni civilizirani čovjek. Ali za njihov rad potrebno je udovoljiti brojnim zahtjevima. U okviru članka pažljivo ćemo razmotriti električne krugove, elemente električnih krugova i kako oni funkcioniraju.
Što je potrebno za rad električnog uređaja?
Za njegovo funkcioniranje mora se stvoriti električni krug. Njegova je zadaća prijenos energije na uređaj i osiguravanje potrebnog načina rada. Što se naziva električni krug?
Ovo je oznaka skupa predmeta i uređaja,koji tvore put kretanja struje. U tom se slučaju elektromagnetski procesi mogu opisati pomoću znanja o električnoj struji, kao i onima koje nude elektromotorna sila i napon. Vrijedno je napomenuti da će, govoreći o takvom konceptu kao elementu električnog kruga, otpor u ovom slučaju igrati prilično značajnu ulogu.
Nijanse grafičkog obilježavanja
Da bi bilo lakše analizirati i izračunatielektrični krug, prikazan je kao dijagram. Sadrži simbole elemenata, kao i metode iz veze. Općenito, fotografije korištene u članku jasno pokazuju što je električni krug u obliku kruga. S vremena na vrijeme možete pronaći crteže s drugim shemama. Zašto je to tako? Oznake elemenata električnog kruga sklopova stvorenih u CIS-u i drugim zemljama malo se razlikuju. To je zbog upotrebe različitih sustava grafičkog označavanja.
Glavni elementi električnog kruga, ovisno o dizajnu i ulozi u krugovima, mogu se klasificirati u različite sustave. Tri će se razmatrati u okviru članka.
Vrste elemenata
Uvjetno ih možemo podijeliti u tri skupine:
- Napajanje. Značajka ove vrste elemenata je da mogu pretvoriti neku vrstu energije (najčešće kemijsku) u električnu. Postoje dvije vrste izvora: primarni, kada se drugi tip pretvara u električnu energiju, i sekundarni, koji na ulazu i izlazu imaju električnu energiju (kao primjer, ispravljač).
- Potrošači energije. Električnu struju pretvaraju u nešto drugo (osvjetljenje, toplina).
- Pomoćni elementi.To uključuje razne komponente, bez kojih pravi krug neće raditi, poput: sklopne opreme, spojnih žica, mjernih instrumenata itd., Slične namjene.
Svi su elementi pokriveni jednim elektromagnetskim postupkom.
Kako interpretirati slike u praksi?
Za izračunavanje i analizu stvarnogelektrični krugovi koriste grafičku komponentu u obliku dijagrama. U njemu su postavljeni elementi prikazani pomoću legende. Ali ovo ima svoje osobitosti: na primjer, pomoćni elementi obično nisu naznačeni na dijagramima. Također, ako je otpor spojnih žica mnogo manji od otpora komponenata, tada nije naznačen i uzet u obzir. Napajanje se naziva EMF. Ako je potrebno potpisati svaki element, naznačeno je da ima unutarnji otpor r0. Ali stvarni potrošači zamjenjuju svoje parametre R1, R2, R3,…, Rn. Zahvaljujući ovom parametru uzima se u obzir sposobnost kruga da pretvara (nepovratno) električnu energiju u druge vrste.
Elementi sheme spoja
Simboli elemenata električnog krugane mogu se predstaviti u tekstualnoj verziji, stoga su prikazani na fotografiji. Ali ipak bi opisni dio trebao biti. Dakle, treba napomenuti da su elementi električnog kruga podijeljeni na pasivne i aktivne. Prvi uključuju, na primjer, povezivanje žica i električnih prijamnika.
Pasivni element električnog kruga je različitčinjenica da se njegova prisutnost pod određenim uvjetima može zanemariti. Što se ne može reći o njegovom antipodu. Aktivni elementi uključuju one kod kojih se inducira EMF (izvori, elektromotori, baterije, kada se pune i tako dalje). U tom su pogledu važni posebni dijelovi krugova koji imaju otpor, koji karakterizira ovisnost struje i napona, jer oni međusobno utječu. Kada je otpor konstantan bez obzira na indikator struje ili napona, tada ta ovisnost izgleda kao ravni segment. Zovu se linearni elementi električnog kruga. Ali u većini slučajeva i vrijednost struje i napona utječu na vrijednost otpora. Posljednje, ali ne najmanje važno, to je zbog temperaturnog parametra. Dakle, kada se element zagrije, tada otpor počinje rasti. Ako je ovaj parametar jako ovisan, tada struja-napon karakteristika nije ista ni u jednoj točki mentalnog grafa. Stoga se element naziva nelinearnim.
Kao što vidite, legenda stavkeelektrični krugovi postoje različiti i u velikom broju. Stoga ćete ih se teško moći odmah sjetiti. U tome će vam pomoći shematske slike predstavljene u ovom članku.
U kojim načinima radi električni krug?
Kada je različit broj potrošača priključen na izvor napajanja, vrijednosti struja, snaga i napona mijenjaju se u skladu s tim.
I način rada sklopa ovisi o tome, kao ielementi koji su u njega uključeni. Dizajn koji se koristi u praksi može se predstaviti kao aktivna i pasivna dvolučna mreža. To je naziv za krugove koji su povezani s vanjskim dijelom (u odnosu na njega) pomoću dva kabela koji, kao što pretpostavljate, imaju različite polove. Posebnost aktivne i pasivne mreže s dva terminala je sljedeća: prva ima izvor električne energije, a druga nema. U praksi se ekvivalentni krugovi naširoko koriste tijekom rada aktivnih i pasivnih elemenata. Način rada određen je parametrima potonjeg (promjene zbog njihove prilagodbe). Pogledajmo sada što su oni.
Način rada u praznom hodu
Uključuje odvajanje tereta od izvoranapajanje pomoću posebnog ključa. Struja u ovom slučaju postaje nula. Napon je izjednačen na stezaljkama do razine EMF-a. U ovom se slučaju ne koriste elementi sheme spojeva.
Način kratkog spoja
U takvim uvjetima ključ sklopa je zatvoren, a otpor je nula. Tada je napon na stezaljkama također = 0.
Ako koristite oba načina koja su već bilatada se njihovi rezultati mogu koristiti za određivanje parametara aktivne dvolučne mreže. Ako se struja promijeni u određenim granicama (koje ovise o dijelu), tada je donja granica uvijek nula i ova komponenta počinje davati energiju vanjskom krugu. Ako je pokazatelj manji od nule, tada će on biti taj koji će davati energiju. Također je potrebno uzeti u obzir da ako je napon manji od nule, to znači da otpornici aktivne dvolučne mreže troše energiju izvora s kojima postoji veza zahvaljujući krugu, kao i rezerve samog uređaja.
Nominalni način
Potrebno je pružiti tehničkuparametri i cijelog lanca i pojedinih elemenata. U ovom su načinu pokazatelji bliski onim vrijednostima koje su naznačene na samom dijelu, u referentnoj literaturi ili tehničkoj dokumentaciji. Imajte na umu da svaki uređaj ima svoje parametre. Ali tri glavna pokazatelja mogu se naći gotovo uvijek - to su nazivna struja, snaga i napon, svi ih električni krugovi imaju. Elementi električnih krugova također ih imaju svi, bez iznimke.
Dogovoreni režim
Koristi se za maksimaliziranje prijenosa aktivne snage koja ide od napajanja do potrošene energije. U tom će slučaju biti korisno izračunati parametar korisnosti.
Kada radite s ovim načinom rada, morate biti oprezni i biti spremni da dio sklopa ne uspije (ako unaprijed ne razradite teorijske aspekte).
Osnovni elementi tijekom proračuna električnih krugova
Koriste se u složenim konstrukcijama za testiranje što će raditi i kako:
- Podružnica. Ovo je naziv odjeljka kruga na kojem je ista trenutna vrijednost. Podružnica se može dovršiti iz jednog / više elemenata koji su povezani u seriju.
- Čvor. Mjesto spajanja najmanje tri grane. Ako su povezani s jednim parom čvorova, tada se nazivaju paralelnim.
- Krug. Svaka zatvorena staza koja ide duž nekoliko grana naziva se na sličan način.
To su podjele koje imaju električne krugove. Elementi električnih krugova u svim slučajevima, osim grane, nužno su prisutni u kompletu.
Uvjetno pozitivni smjerovi
Moraju se postaviti kako bi se pravilno formulirale jednadžbe koje opisuju procese koji se odvijaju. Smjer je važan za struje, EMF napajanja i napone.
Značajke crtanja oznaka na shemama:
- Za EMF izvore navedeni su proizvoljno. Ali treba imati na umu da stub na koji je usmjerena strelica ima veći potencijal od drugog.
- Za struje koje rade s EMF izvorima moraju se podudarati s njima. U svim ostalim slučajevima smjer je proizvoljan.
- Za napone - poklapa se sa strujom.
Vrste električnih krugova
Kako se razlikuju? Ako parametri elementa ne ovise o struji koja u njemu teče, tada se naziva linearnom. Primjer je električna peć. Nelinearni elementi električnog kruga imaju otpor koji se povećava s povećanjem napona koji se dovodi na svjetiljku.
Zakoni koji će biti potrebni pri radu s istosmjernim krugovima
Analiza i proračun bit će mnogo učinkovitiji ako se istovremeno koristite Ohmovim zakonom, kao i prvim i drugim Kirchhoffovim zakonom.
Uz njihovu pomoć možete uspostaviti odnos izmeđuone vrijednosti koje imaju struje, napone, EAF u cijelom električnom krugu ili u pojedinim dijelovima. I sve se to temelji na parametrima elemenata koje oni uključuju.
Ohmov zakon za lanac
Za nas trenutna jakost (I), napon (U) iotpor (R). Ovaj zakon izražen je sljedećom formulom: I = U / R. Pri izračunavanju električnih krugova ponekad je prikladnije koristiti uzajamnu vrijednost: R = I / U.
Ohmov zakon za cjeloviti sklop
Definira ovisnost kojapostavljen je između EMF (E) izvora napajanja, čiji je unutarnji otpor jednak r, struja i ukupni ekvivalent R. Formula izgleda kao I = E / (r + R). Složeni lanac obično ima nekoliko grana. Mogu uključivati i druga napajanja. Tada postaje problematično koristiti Ohmov zakon za potpuno opisivanje procesa.
Kirchhoffov prvi zakon
Bilo koji čvor električnog kruga ima algebarski zbroj struja, koji je jednak nuli.
Struje koje u ovom slučaju idu do čvorauzimaju se sa znakom plus. Oni koji su usmjereni od njega - s minusom. Važnost ovog zakona leži u činjenici da uspostavlja odnos između struja koje su na različitim čvorovima.
Kirchhoffov drugi zakon
Algebarski zbroj EMF-a u bilo kojoj odabranoj zatvorenoj petlji jednak je zbrojenom broju padova napona u svim njegovim presjecima. Je li to uvijek slučaj? Ne.
Ako su izvori napona bili uključeni u električni krug, tada će ovaj pokazatelj biti nula. Pri pisanju jednadžbe prema ovom zakonu potrebno je:
- Odaberite smjer kojim će se kontura prelaziti.
- Postavite pozitivne vrijednosti za struje, EMF i napone.
zaključak
Dakle, ispitali smo električne krugove, elementeelektrični krugovi i praktične značajke interakcije s njima. Unatoč činjenici da bi se tema trebala objasniti jednostavnom terminologijom, zbog svog je obima prilično je teško razumjeti. Ali, nakon što ste to razumjeli, možete razumjeti procese koji se događaju u električnom krugu i svrhu njegovih elemenata.
