Электрические цепи.

Электрическая цепь (ЭЦ) – совокупность устройств, которые обеспечивают практическое использование электрической энергии. Энергетические процессы в электротехнических устройствах достаточно сложны и для их описания необходимо использовать векторные величины: напряженность электрического (Е) и магнитного (Н) полей,магнитной индукции (В),плотности электрического тока (J)и др. Однако во многих случаях основные параметры ЭЦ могут быть получены с помощью известных из курса физики скалярных (интегральных) величин: Е, U, I, R. Отдельные устройства, входящие в состав ЭЦ и выполняющие в ней определенную функцию, называются элементами ЭЦ.

Электрические цепи классифицируются по следующим признакам:

· По роду тока: электрические цепи постоянного или переменного тока.

· По сложности: простые, разветвленные и сложные (если в цепи два и более источников энергии).

· По характеру элементов: линейные и нелинейные (если хотя бы один элемент нелинейный).

 

3. Основные элементы ЭЦ.

 

Источники электрической энергии: гальванический элемент, генератор постоянного тока, термопара, солнечный фотоэлемент.

 

 

Рис.1

 

Приемники электрической энергии: аккумулятор при заряде, двигатель постоянного тока, электропечь, лампа накаливания.

 

 

Рис.2

 

Вспомогательные элементы ЭЦ: устройства коммутации (выключатели, переключатели и т.д.), устройства защиты (предохранители), измерительные приборы, соединительные проводники и др.

Основной характеристикой элемента электрической цепи является зависимость его напряжения от тока. Такая зависимость называется ВАХ (вольтамперная характеристика) и обычно дается в виде графика.

Элементы электрической цепи делятся на активные и пассивные. Все источники электрической энергии являются активными элементами и дополнительно характеризуются значением ЭДС. Приемники электрической энергии могут быть как пассивными (например, лампа накаливания), так и активными (например, аккумулятор при его заряде). Источники и приемники электрической энергии могут быть линейными и нелинейными, это легко можно определить по их ВАХ (см. Рис.3)

 

 

Рис.3 а. ВАХ нелинейного и линейного приемника электрической энергии.

 

 

Рис.3 б. ВАХ (внешняя характеристика) нелинейного, линейного и идеального источника электрической энергии.