Elektromos áramkörök és alkatrészeik

Az elektromos áramkör olyan eszközök és tárgyak, amely egy útvonal az elektromos áram számára, elektromágneses folyamatok, amelyek révén lehet leírni a feltételeket a elektromotoros erő, a jelenlegi és a feszültség. A DC áramkör működhet állandó áram, és az áramlatok, amelynek irányát állandó marad, és az értéke véletlenszerűen változik időben, vagy bármely törvényt.

A villamos áramköri áll különálló eszközök vagy elemek, hogy céljukat oszthatók 3 csoportba. Az első csoportba a elemek az elektromos energiának (tápellátás). Második csoport - elemek átalakítani az elektromos energiát más energia (mechanikus, termikus, fény, kémiai, stb ...). Ezek az elemek nevezzük vevőkészülékek elektromos energia (készülék). A harmadik csoportba tartoznak elemeket erőátviteli egy tápegységet a áramfogyasztókat (huzalok, eszközök biztosítása feszültség szintjét és minőségét, és mtsai.).

Tápegységek DC áramkör - a galvánelemek, elektromos akkumulátorok, elektromechanikus generátorok, termoelektromos generátorok, napelemek, stb Minden tápegységek belső ellenállása, amelynek értéke kisebb, mint a rezisztencia vagy más áramköri elemek ..

DC elektromos vevők villanymotorok, amelyek átalakítják az elektromos energiát mechanikai energiává, fűtés és világítás berendezések stb Minden elektromos vevők jellemzi az elektromos paramétereket, melyek közül a legalapvetőbb -. Feszültség és teljesítmény. A normál működés energiafogyasztóhoz annak kivezetés () fenn kell tartani a névleges feszültség. A DC-vevőkészülékek ez 27, 110, 220, 440, valamint a 6, 12, 24, 36 V.

Grafikus ábrázolása az elektromos áramkör, amely tartalmazza a szimbólumok bemutatva annak elemek és vegyületek ezen elemek nevezzük egy elektromos kapcsolási rajz. Táblázat. A 2. ábra a használt szimbólumok az ábrán a villamos áramkörök.

2. táblázat Szimbólumok electroschemes

Galvanikus elem vagy akkumulátor
vagy

Kapcsolat zárási idő késik

Generátor elektromechanikus DC

Kapcsolóérintkezők bezár

után záró és nyitó

Kapcsolat kontaktor és elektromos relé:

A kanyargós a kontaktor, mágneskapcsoló, relé

izzó világítás

Kisülőlámpák Lighting

fix kondenzátor

Áram- és feszültségmérő műszer

A telken van egy kör, amelynek mentén áramlik ugyanazt az áramot, egy ága. A kapcsolat közötti elektromos áramkör ágak nevezzük egy csomópont. On electroschemes csomópont kijelölt ponton. Bármilyen zárt pályán halad át több ága, az úgynevezett hurok áramkör. Egy egyszerű áramkör egy egykörös, komplex villamos áramkörök - több áramkör.

elektromos áramköri elemek közé tartoznak a különböző elektromos készülékek, amely működhet különböző üzemmódokban. Módok az egyes elemek, és az egész elektromos áramkört jellemzi értékeit áram és feszültség. Mivel az áram és a feszültség általában bármilyen értéket felvehet, a mód is számtalan.

Készenléti üzemmódban - a mód, amelyben nem folyik áram az áramkörben. Ilyen helyzet állhat elő, amikor szakadást. Névleges művelet történik, amikor a tápegység vagy más áramköri elem működteti, ha az aktuális értékek, feszültség és teljesítmény meghatározott adatlap a villamos készülék. Ezek az értékek megfelelnek az optimális működési feltételek az eszköz a hatékonyság szempontjából, a megbízhatóság, tartósság és így tovább.

rövidzárlat mód - ez a mód, amikor az ellenállás a vevő nulla, ami megfelel a vegyület a pozitív és negatív áramforrás terminálok nulla ellenállás. zárlati áram magas értékeket érhet el, sokszor meghaladó névleges áram. Ezért a rövidzárlat mód a legtöbb elektromos berendezések vészhelyzet.

Egyező áramforrás és a külső áramkör körülmény jelentkezik abban az esetben, amikor a külső áramkör ellenállás megegyezik a belső ellenállás. Ebben az esetben a jelenlegi az áramkör 2-szer kisebb, mint a zárlati áram.

A leggyakoribb és egyszerű típusú vegyületek a soros és párhuzamos kapcsolás egy elektromos áramkört.

A soros kapcsolás áramköri elemeket

Ebben az esetben, az összes áramköri elemek egymáshoz csatlakoztatva. Series kapcsolat lehetetlenné teszi, így elágazó láncú - ez egyenes. Ábra. Az 1. ábra egy példát soros kapcsolat elemek az áramkörben.

Ábra. 1. A sorba kapcsolt két ellenállás az áramkörben. 1 - első ellenállás; 2 - a második ellenálláson

Példánkban két ellenállás kerül sor. Ellenállások 1 és 2 van egy R1 ellenállás és R2. Mivel az elektromos töltés ebben az esetben nem halmozódik fel (állandó áram), egy és ugyanazon díj tartott bármely keresztmetszetének a vezető egy meghatározott időintervallumban. Ebből az következik, hogy a jelenlegi, a két ellenállás egyenlő:

De a feszültség végükön egészül ki:

Szerint Ohm-törvény, az egész áramkör része, és minden ellenállást külön impedancia áramkör:

Ez lehet kifejezni a sorba kapcsolt ellenállás és feszültség vezetékek kapcsolatban:

Párhuzamos vezetékeken

Amikor a két vezeték párhuzamosan van kapcsolva, az elektromos áramkör két vonzata van. Pont az úgynevezett csomópontok elágazás vezetékek. Ezekben az elektromos töltés nem halmozódik, t. E. Az elektromos töltés belépő egy adott ideig a csomópont megegyezik a töltés, a kimenő a belül lévő csomópont ugyanabban az időben. Ebből az következik, hogy:

ahol - a jelenlegi az egyenes láncban.

Ezzel párhuzamosan vezetékben feszültség őket ugyanaz lesz. Párhuzamos vezetékeinek összekapcsolása ábrán látható. 2.

Ábra. 2. Párhuzamos kapcsolat a két vezetéket. a és b pontok - csomópontok

Jelöljük a két párhuzamosan kapcsolt R1 ellenállás és R2 vezetékek. Az Ohm törvényét, hogy az elektromos áramkör részei azokkal ellenállások, kimutatható, hogy a kölcsönös impedancia AB szakasz, az összegével egyenlő a reciproka az egyes ellenállások a vezetékek, t. E.:

Ebből következik:

Ez a képlet csak akkor érvényes meghatározására teljes ellenállása a két vezeték párhuzamosan kapcsolva. Az inverz ellenállás, az úgynevezett vezetőképesség. Ezzel párhuzamosan vezetékben az ellenállás és áram kapcsolja össze:

kapcsolat kondenzátorok

A kondenzátorok, ott is két fajta kapcsolat: soros és párhuzamos.

Series kapcsolat. Ebben az esetben, az egyik lemez a kondenzátor, a negatív töltésű, össze van kötve a másik lemezt a kondenzátor, pozitív töltésű. Ábra. A 3. ábra egy példát a soros kapcsolat a kondenzátorok.

Ábra. 3. sorozat kapcsolat a két kondenzátor

Az ilyen típusú vegyület a következő érvényes: reciproka kondenzátor kapacitása bank sorba kapcsolatban összegével egyenlő a reciproka az egyes kondenzátorok kapacitásának. Ebből következik:

1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 +.

Az ilyen típusú vegyületek akkumulátor kapacitás kisebb, mint egy kondenzátor minden kondenzátor.

Párhuzamos kapcsolás. Párhuzamosan kapcsolt kondenzátorok pozitív töltésű elektród csatlakozik a pozitív töltésű és negatív töltésű - negatív (4. ábra).

Ábra. 4. A párhuzamos kapcsolása két kondenzátor

Ebben az esetben az akkumulátor kapacitás összege az elektromos kondenzátorok:

Vegyületek áramforrások

áramforrások csatlakozni az akkumulátor is két módja van: párhuzamos és soros. Hogyan kell csatlakoztatni a jelenlegi forrásokból az első módszer, ábrán látható. 5.

Ábra. 5. A párhuzamos kapcsolása a jelenlegi források

A párhuzamos módszer, áramforrások vegyület egymással az összes pozitív és negatív pólus minden. A feszültség a nyitott akkumulátor feszültsége egyenlő lesz minden egyes forrás, azaz. E. A párhuzamos kapcsolás módszerrel akkumulátor EMF EMF egyik forrása. ellenállás az akkumulátor párhuzamosan kapcsolt források kevesebb lesz, mint egy ellenálláselem, mert ebben az esetben a vezetőképesség foglalta.

A sorosan kapcsolt áramforrások (ábra. 6), két szomszédos forrása összekapcsolt ellentétes pólusok.

Ábra. 6. sorba kapcsolt áramforrások

A potenciális különbség a pozitív pólusát a forrása a múlt és a negatív pólus, az első lesz az összege közötti esetleges különbségek a pólusok minden forrás. Ebből az következik, hogy a soros kapcsolás az akkumulátor EMF összege az EMF források szerepelnek az akkumulátort. A teljes ellenállása az akkumulátorban sorba kapcsolt források összegével egyenlő a belső ellenállása az egyes elemek.

Számítása elektromos áramkörök

A számítás alapját az elektromos áramkörök meghatározása az aktuális erők az egyes szakaszok egy adott feszültség és az ismert ellenállás előre egyes vezetékeket. Vegyük például egy elektromos áramkör, mint például a ábrán látható. 7.

Ábra. 7. egyszerű elektromos áramkört

Tegyük fel, hogy a teljes feszültség végein a lánc, mint tudjuk. Ugyancsak ismertek R1, R2 ellenállást. R6 csatlakozik egy áramköri ellenállások R1, R2, R3, R4, R5, R6 (ellenállás árammérő nem veszi figyelembe). Meg kell számítani az erő a I1, I2. I6.

Először is, meg kell adni, hogy hány egymást követő nak adott láncban. Ennek alapján a javasolt rendszer, akkor látható, hogy ez a három részletben, a második és a harmadik tartalmaz elágazást. Tegyük fel, hogy az ellenállás ilyen régiók R1, R”, R„azt jelenti, hogy az összes ellenállása az áramkör lehet kifejezni, mint az összege ellenállása részek .:

R = R1 + R „+ R"

ahol R „- teljes ellenállása a párhuzamosan kapcsolt ellenállások R2, R3 és R4, egy R„-. teljes ellenállása a párhuzamosan kapcsolt ellenállások R5 és R6 Törvény alkalmazása párhuzamos kapcsolás, akkor ki lehet számítani a rezisztencia R”és R":

1 / R „= 1 / R2 + 1 / R3 + 1 / R4 + 1 / R„= 1 / R 5 + 1 / R6

Annak érdekében, hogy meghatározzuk az erejét a jelenlegi lineáris láncban segítségével Ohm törvénye, meg kell tudni, hogy a teljes ellenállás az áramkör egy adott feszültség mellett. Ehhez használja a következő képletet:

Valamennyi fent tudjuk következtetni, hogy I = I1.

Ahhoz azonban, hogy meghatározzák az erejét aktuális az egyes ágak először ki kell számítania a feszültséget kiválasztott oldalakat egymást követő lánc. Ismét a szokásos Ohm törvénye felírható:

U1 = IR1; U2 = IR „; U3 = IR "

Most, hogy tudja a feszültséget néhány területen, akkor meg az erejét a jelenlegi a különböző ágak:

I2 = U2 / R2; I3 = U2 / R3; I4 = U2 / R4; I5 = U3 / R5; I6 = U3 / R6

Vannak alkalmak, amikor meg kell kiszámítani az ellenállást az egyes áramköri részek a már ismert feszültségek, áramok és az ellenállás erő más oldalakra, valamint hogy meghatározzák a megfelelő feszültség egy adott ellenállás és teljesítmény áramlatok. A számítás módja az elektromos áramkörök mindig azonos, és alapjául az Ohm-törvény.

Linkek más oldalakra, a „építése, lakásfelújítás”: