Електричне коло: визначення, склад, класифікація його елементів

Тема 1. Основи символічного методу розрахунку електричних кіл

Электрической цепью называется совокупность элементов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электродвижущей силе, токе и напряжении.

Элементом электрической цепи является отдельное устройство, выполняющее в ней определенную функцию.

К числу элементов электрической цепи относятся резистор, индуктивная катушка и конденсатор. Каждое из этих устройств предназначено для использования соответственно его электрического сопротивления, индуктивности и емкости.

Резистор – это элемент, в котором происходит необратимое преобразование электрической энергии в тепловую.

Резистор количественно характеризуется параметром r– сопротивлением постоянному току. Идеализированный резистор, или модель резистора, на схемах цепей обозначается символом rи называется сопротивлением.

На схеме цепи сопротивление имеет следующее условное графическое обозначение:

Рис. 1

Размер сторон прямоугольника – 10 и 4 миллиметра.

Электрическая схема представляет собой графическое изображение электрической цепи.

Схема показывает, как осуществляется соединение элементов рассматриваемой электрической цепи.

Сопротивление r измеряется в омах (Ом), а проводимость g –в сименсах (См). Сопротивление в 1 Ом – это такое сопротивление, через которое протекает ток в 1 ампер при условии приложения к нему напряжения в 1 вольт.

Индуктивный элемент – это элемент, в магнитном поле которого происходит обратимое накопление энергии.

Индуктивный элемент илииндуктивная катушка характеризуется параметром L – индуктивность. Индуктивность имеет следующее графическое изображение на схеме цепи:

Радиус полуокружностей, образующих знак индуктивности, составляет от 2 до 4 миллиметров.

Напряжение и ток на зажимах индуктивности связаны через дифференцирование: u_L = L di/dt .

. Индуктивность измеряется в генри (Гн).

Емкостной элемент – это элемент, в электрическом поле которого происходит обратимое накопление энергии.

Емкостной элемент или конденсатор характеризуется параметром С– емкость. Величина тока определится скоростью изменения заряда на емкости:

напряжение на емкости

Графическое изображение емкости на схеме цепи имеет следующий вид

Размер сторон прямоугольника –8 и 1,5 миллиметра.

Емкость измеряется в фарадах (Ф).

Индуктивности и емкости называют реактивными элементами электрической цепи.

По зависимости параметров от токов или напряжений электрические элементы могут быть линейные и нелинейные.

Линейный элемент – это элемент, параметр которого не зависит от приложенного к нему напряжения или протекающего через него тока

Нелинейный элемент – это элемент, параметр которого зависит от значения или направления приложенного к нему напряжения или протекающего через него тока