Circuit elèctric i els seus elements

En un circuit elèctric, hi ha d'haver una font de moviment de partícules carregades elèctricament, que s'anomena corrent elèctric. En altres paraules, el corrent elèctric ha de tenir el seu propi patogen. Aquest excitador de corrent, anomenat font (generador), és una part integral d'un circuit elèctric.

El corrent elèctric pot causar una varietat d'efectes a la natura; per exemple, fa que les bombetes incandescents brillin, acciona dispositius de calefacció i motors elèctrics. Tots aquests aparells i aparells s'anomenen receptors de corrent elèctric. Com que els travessa corrent, és a dir, estan inclosos en un circuit elèctric, els receptors també són elements del circuit.

El flux de corrent requereix que hi hagi una connexió entre la font i la pica, que s'aconsegueix mitjançant cables elèctrics, que són el tercer component important d'un circuit elèctric.

Circuit elèctric: un conjunt de dispositius dissenyats per al pas del corrent elèctric. El circuit està format per fonts d'energia (generadors), consumidors d'energia (càrregues), sistemes de transmissió d'energia (fills).

Un circuit elèctric és un conjunt de dispositius i objectes que formen un camí per electricitat, processos electromagnètics que es poden descriure utilitzant el concepte de força electromotriu, corrent i tensió.

La instal·lació elèctrica més senzilla consisteix en una font (cel·la galvànica, bateria, generador, etc.), consumidors o receptors d'energia elèctrica (làmpades incandescents, escalfadors elèctrics, motors elèctrics, etc.) i cables de connexió que connecten els terminals de la font de tensió als terminals del consumidor. Aquests. circuit elèctric — un conjunt de fonts d'energia elèctrica interconnectades, receptors i cables que les connecten (línia de transmissió).

Fig. 1. Esquema elèctric

El circuit elèctric es divideix en parts internes i externes. La pròpia font d'energia elèctrica pertany a la part interna del circuit elèctric. La part externa del circuit inclou cables de connexió, consumidors, interruptors de ganivet, interruptors, comptadors elèctrics, és a dir, tot el que està connectat als terminals de la font d'energia elèctrica.

El corrent elèctric només pot circular en un circuit elèctric tancat. Trencar el circuit en qualsevol punt provoca l'aturada del corrent elèctric.

Sota Circuits elèctrics amb corrent continu en enginyeria elèctrica, es refereixen a circuits en què el corrent no canvia de sentit, és a dir, la polaritat de les fonts CEM, en què és constant.

A Circuits elèctrics per a corrent altern s'entén els circuits en què circula un corrent que varia amb el temps (cf. corrent altern). 

Les fonts d'energia del circuit són les cèl·lules galvàniques, acumuladors elèctrics, generadors electromecànics, generadors termoelèctrics, fotocèl·lules, etc. En la tecnologia moderna, els generadors elèctrics s'utilitzen principalment com a fonts d'energia. Totes les fonts d'alimentació tenen resistència interna el valor del qual és petit en comparació amb la resistència d'altres elements del circuit elèctric.

Els receptors de corrent continu són motors elèctrics que converteixen l'energia elèctrica en energia mecànica, dispositius de calefacció i il·luminació, plantes d'electròlisi, etc.

Com a equip auxiliar, el circuit elèctric inclou dispositius per encendre i apagar (per exemple, interruptors), instruments per mesurar magnituds elèctriques (per exemple, amperímetres i voltímetres), dispositius de protecció (per exemple, fusibles).

Tots els receptors elèctrics es caracteritzen per paràmetres elèctrics, els principals són la tensió i la potència. Per al funcionament normal del receptor elèctric és necessari mantenir-lo Tensió nominal. 

Els elements del circuit elèctric es divideixen en actius i passius. SÍ elements actius del circuit elèctric inclouen aquells en què s'indueixen els CEM (fonts CEM, motors elèctrics, bateries durant la càrrega, etc.). Els elements passius SÍ inclouen receptors elèctrics i cables de connexió.

Els circuits s'utilitzen per representar convencionalment circuits elèctrics. En aquests esquemes, les fonts, receptors, cables i tots els altres dispositius i elements del circuit elèctric s'indiquen mitjançant símbols convencionals (designacions gràfiques) fets d'una determinada manera.

Segons GOST 18311-80:

Circuit d'alimentació - un circuit elèctric que conté elements la finalitat funcional dels quals és la producció o transmissió de la part principal d'energia elèctrica, la seva distribució, transformació en un altre tipus d'energia o en energia elèctrica amb altres valors de paràmetres.

Circuit auxiliar d'un producte elèctric (dispositiu): un circuit elèctric per a diversos propòsits funcionals, que no és un circuit elèctric de potència d'un producte (dispositiu) elèctric.

Circuit de control elèctric: un circuit auxiliar d'un producte elèctric (dispositiu), la finalitat funcional del qual és activar equips elèctrics i (o) productes o dispositius elèctrics individuals o canviar els valors dels seus paràmetres.

Circuit de senyal elèctric: circuit auxiliar d'un producte (dispositiu) elèctric, el propòsit funcional del qual és activar dispositius de senyalització.

Circuit de mesura elèctrica: un circuit auxiliar d'un producte (dispositiu) elèctric, el propòsit funcional del qual és mesurar i (o) registrar valors de paràmetres i (o) rebre informació sobre les mesures d'un producte (dispositiu) elèctric o elèctric. equipament.

Segons les característiques topològiques, els circuits elèctrics es divideixen en:

• per a simple (circuit únic), de dos nodes i complex (multicadena, multinode, pla (plana) i volumètric);

• bipolar, amb dues sortides externes (bipolars i multipolars, que conté més de dues sortides externes (quatre pols, multipolars).

Les fonts i receptors (consumidors) d'energia des del punt de vista de la teoria de circuits són bipolars, ja que dos pols pels quals transmeten o reben energia són necessaris i suficients per al seu funcionament. Una o altra xarxa de dos terminals s'anomena activa si conté una font, o passiva, si no conté una font (parts esquerra i dreta del circuit, respectivament).

Els dispositius que transmeten potència de fonts a receptors són de quatre pols perquè han de tenir almenys quatre pinces per transferir l'energia del generador a la càrrega. El dispositiu més senzill per transmetre energia són els cables.

Xarxes actives i passives de dos terminals en el circuit elèctric

Esquema de circuit equivalent generalitzat

Els elements d'un circuit elèctric que tenen resistència elèctrica i s'anomenen resistències es caracteritzen per l'anomenada característica de tensió de corrent: la dependència de la tensió als terminals de l'element del corrent que hi ha o la dependència del corrent de l'element. sobre la tensió als seus terminals.

Si la resistència d'un element és constant a qualsevol valor del corrent que hi ha i a qualsevol valor de la tensió aplicada, aleshores la característica de corrent-tensió és una línia recta i aquest element s'anomena element lineal.

En general, la resistència depèn tant del corrent com del voltatge... Una de les raons d'això és el canvi de resistència d'un cable quan el travessa corrent a causa del seu escalfament. A mesura que augmenta la temperatura, augmenta la resistència del conductor. Però com que en molts casos aquesta dependència és insignificant, l'element es considera lineal.

Un circuit elèctric la resistència elèctrica del qual de les seccions no depèn dels valors i direccions actuals i les tensions del circuit s'anomena circuit elèctric lineal... Aquest circuit està format només per elements lineals i el seu estat es descriu mitjançant equacions algebraiques lineals.

Si la resistència d'un element del circuit depèn significativament del corrent o de la tensió, aleshores la característica de tensió actual no és lineal i aquest element s'anomena element no lineal.

S'anomena un circuit elèctric la resistència elèctrica del qual d'almenys una de les seccions depèn dels valors o direccions de corrents i voltatges en aquesta secció del circuit. circuit elèctric no lineal… Aquest circuit conté almenys un element no lineal.

En la descripció de les propietats dels circuits elèctrics, s'estableix una relació entre els valors de la força electromotriu (EMF), les tensions i els corrents en el circuit amb els valors de resistències, inductàncies, capacitats i el mètode de construcció del circuit.

En analitzar circuits elèctrics, s'utilitzen els següents paràmetres topològics dels circuits:

• branca - una secció d'un circuit elèctric per on circula el mateix corrent elèctric;
• node - la unió de les branques del circuit elèctric. Normalment, el lloc on es connecten dues branques no s'anomena node, sinó enllaç (o node commutable), i un node connecta almenys tres branques;
• circuit — una sèrie de branques d'un circuit elèctric que formen un camí tancat, en el qual un dels nodes és el principi i el final del camí, i els altres només es troben una vegada.

Antiga cinta educativa. Una de les 7 parts de l'antiga cinta educativa "Enginyeria elèctrica amb els fonaments de l'electrònica", publicada el 1973.de la fàbrica de material escolar:

Circuits elèctrics i magnètics amb corrent elèctric continu