Электротехника термины определения
Содержание:
- Основные электротехнические устройства
- Потребляющие
- Электрическая цепь
- Ветвь
- Узел
- Контур
- Активные и пассивные элементы
Основные электротехнические устройства
Основные электротехнические устройства по назначению подразделяются на генерирующие и потребляющие.
Генерирующие устройства производят электрическую энергию. В них происходит преобразование различных видов энергии (химической, механической, тепловой, лучистой и др.) в электрическую энергию. Они называются источниками (рис. I, а).
Потребляющие
Потребляющие - это устройства, в которых происходит преобразование электрической энергии в другие виды. Эти устройства называются приемниками (рис. I, б).
Чтобы привести в действие приемник электрической энергии, на его входных зажимах необходимо создать и поддерживать определенную разность потенциалов, т. е. электрическое напряжение. Для этого приемное устройство подключают к генерирующему.
По этой ссылке вы найдёте полный курс лекций по теоретическим основам электротехники (ТОЭ):
|
Основы электротехники: формулы и лекции и примеры заданий с решением |
Электрическая цепь
Электрическая цепь - совокупность электротехнических устройств, состоящая из источников и приемников электрической энергии, характеризуемых ЭДС - Е, током - 
, напряжением - 
, и электрическим сопротивлением - R.
Отдельные устройства, входящие в электрическую цепь, называются элементами электрической цепи (рис. 2): S - выключатель -(коммутационная аппаратура); Е - аккумуляторная батарея (источник электрической энергии); HL - приемник электрической энергии (лампа накаливания); рА - амперметр; pV - вольтметр; 
- приемники электрической энергии: I, 2, 3, 4 - узлы схемы; 1, 11 - независимые контуры
Часть электрической цепи, содержащая выделенные в ней элементы, называется участком цепи. Передающие элементы цепи являются звеном, связывающим источники и приемники. Кроме электрических проводов в это звено могут входить приборы контроля и управления, а также преобразующие устройства, благодаря которым электрическую энергию становится удобно передавать на расстояние и распределять между приемниками.
Возможно вам будут полезны данные страницы:
|
Метод кусочно-линейной аппроксимации. Метод гармонического баланса |
|
Переходные процессы в нелинейных цепях. Аналитические методы расчета |
|
|
|
|
Графическое изображение электрической цепи называется схемой. В сложных электрических цепях выделяют такие понятия, как ветвь, узел, контур.
Ветвь
Ветвь - участок электрической цепи с одним и тем же током, состоящий из последовательно соединенных элементов (рис. 2, ветвь 1-3 или 1-2, или 2-4).
Узел
Узел - место соединения трех и более ветвей (рис. 2, узел 1, 2, 3,4).
Различают геометрический и потенциальный узлы. Узлы 1 и 2-по-тенциальные, так как их потенциалы не равны (
) из-за наличия падения напряжения на резисторе 
. Узлы 3 и 4 - геометрические, так как 
, таким образом, это будет один потенциальный узел.
Контур
Контур - замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям и узлам так, что ни одна ветвь и ни один узел не встречаются больше одного раза (например, на рис. 2: контур 1- 2- 4-3 = 1).
Независимый контур - это такой контур, в который входит хотя бы одна новая ветвь (например, на рис. 2 - контуры I и II). Электрической цепью называется совокупность устройств, предназначенных для прохождения электрического тока и описываемых с помощью понятий напряжения и тока. Электрическая цепь состоит из источников (генераторов) и потребителей электромагнитной энергии - приемников или нагрузки.
Источником называют устройство, создающее (генерирующее) токи и напряжения. В качестве источников могут выступать устройства (аккумуляторы, гальванические элементы, термоэлементы, пьезодатчики, различные генераторы и т. д.), преобразующие различные виды энергии (химической, тепловой, механической, световой, молекулярно-кинетической и др.) в электрическую энергию. К источникам относятся и приемные антенны, в которых не происходит изменение вида энергии.
Приемником называют устройство, потребляющее (запасающее) или преобразующее электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, механическую, световую и т. д.). К приемникам относятся и передающие антенны, излучающие электромагнитную энергию в пространство.
В основе теории электрических цепей лежит принцип моделирования. При этом реальные электрические цепи заменяются некоторой идеализированной моделью, состоящей из взаимосвязанных идеализированных элементов. Под элементами подразумеваются идеализированные модели различных устройств, которым приписываются определенные электрические и магнитные свойства так, что они с заданной точностью отображают явления, происходящие в реальных устройствах. Таким образом, каждому элементу цепи соответствуют определенные соотношения между множеством токов и напряжений.
Что такое теоретические основы электротехники (ТОЭ) вы узнаете по этой ссылке:
Активные и пассивные элементы
В теории цепей различают активные и пассивные элементы. Активными элементами считаются источники электрической энергии: источники напряжения и источники тока. К пассивным элементам относятся сопротивления, индуктивности и емкости. Цепи, содержащие активные элементы, называются активными, цепи, состоящие только из пассивных элементов - пассивными.
Электрическому току приписывается направление, совпадающее с направлением перемещения положительных зарядов. Количественная характеристика - мгновенное значение тока (значение его в данный момент времени)
где 
- заряд, прошедший за время dt через поперечное сечение проводника. В системе СИ ток измеряется в амперах (А).
Для переноса элементарного заряда dq через какой-либо пассивный участок цепи необходимо затратить энергию 
. Здесь и - мгновенное значение напряжения (разности потенциалов) на зажимах пассивного участка цепи. Разность потенциалов - скалярная величина, которая определяется работой сил электрического поля при переносе единичного положительного заряда через заданный пассивный участок. В системе СИ напряжение измеряется в вольтах (В).
В общем случае ток и напряжение являются функциями времени и могут иметь разные величины и знак в различные моменты времени.
В теории цепей направление тока характеризуется знаком. Положительный или отрицательный токи имеют смысл только при сравнении направления тока по отношению к произвольно выбранному положительному направлению, которое обычно указывается стрелкой (рис. 1.1).
Положительное направление напряжения не связано с положительным направлением тока. Но, выбрав положительное направление напряжения от точки а к точке б, условно считаем, что потенциал точки а выше потенциала точки б. Обычно в задачах по расчету электрических цепей считают положительное направление тока в ветви совпадающим с положительным направлением напряжения между узлами этой ветви.
Если под воздействием приложенного напряжения U через участок цепи проходит электрический заряд q, то совершаемая при этом элементарная работа или поступающая в приемник энергия равна: 
Энергия, определяемая данной формулой, доставляется источником и расходуется в приемнике, т. е. превращается в другой вид энергии, например в тепло. Некоторая часть энергии запасается в электрическом и магнитном полях элементов цепи.
Мгновенное значение скорости изменения энергии, поступающей в цепь,
называется мгновенной мощностью.
Энергия, поступившая в приемник за промежуток времени от 
до 
выражается интегралом
В системе СИ работа и энергия измеряются в джоулях (Дж), мощность в ваттах (Вт).