Электрические цепи и их элементы

Электрическая цепь представляет собой совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электродвижущей силе, токе и напряжении. В электрической цепи постоянного тока могут действовать как постоянные токи, так и токи, направление которых остается постоянным, а значение изменяется произвольно во времени или по какому-либо закону.

Электрическая цепь состоит из отдельных устройств или элементов, которые по их назначению можно разделить на 3 группы. Первую группу составляют элементы, предназначенные для выработки электроэнергии (источники питания). Вторая группа — элементы, преобразующие электроэнергию в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую, химическую и т. д.). Эти элементы называются приемниками электрической энергии (электроприемниками). В третью группу входят элементы, предназначенные для передачи электроэнергии от источника питания к электроприемнику (провода, устройства, обеспечивающие уровень и качество напряжения, и др.).

Источники питания цепи постоянного тока — это гальванические элементы, электрические аккумуляторы, электромеханические генераторы, термоэлектрические генераторы, фотоэлементы и др. Все источники питания имеют внутреннее сопротивление, значение которого невелико по сравнению с сопротивлением других элементов электрической цепи.

Электроприемниками постоянного тока являются электродвигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую, нагревательные и осветительные приборы и др. Все электроприемники характеризуются электрическими параметрами, среди которых можно назвать самые основные — напряжение и мощность. Для нормальной работы электроприемника на его зажимах (клеммах) необходимо поддерживать номинальное напряжение. Для приемников постоянного тока оно составляет 27, 110, 220, 440 В, а также 6, 12, 24, 36 В.

Графическое изображение электрической цепи, содержащее условные обозначения ее элементов и показывающее соединения этих элементов, называется схемой электрической цепи. В таблице показаны условные обозначения, применяемые при изображении электрических схем.

Условные обозначения в электросхемах

Условные обозначения в электросхемах или Условные обозначения в электросхемах Элемент гальванический или аккумуляторный 
Условные обозначения в электросхемах Батарея элементов
Условные обозначения в электросхемах Генератор электромеханический постоянного тока 
Условные обозначения в электросхемах Выключатель, контакт замыкающий 
Условные обозначения в электросхемах Выключатель автоматический 
Условные обозначения в электросхемах Контакты контактора и электрического реле:  замыкающие
Условные обозначения в электросхемах размыкающие 
Условные обозначения в электросхемах переключающие 
Условные обозначения в электросхемах Контакты замыкающие с выдержкой времени:  при замыкании
Условные обозначения в электросхемах при размыкании 
Условные обозначения в электросхемах при замыкании и размыкании 
Условные обозначения в электросхемах Предохранитель плавкий 
Условные обозначения в электросхемах Обмотка контактора, магнитного пускателя и реле 
Условные обозначения в электросхемах Лампа накаливания осветительная 
Условные обозначения в электросхемах Лампа газоразрядная осветительная 
Условные обозначения в электросхемах Амперметр и вольтметр 
Условные обозначения в электросхемах Резистор постоянный 
Условные обозначения в электросхемах Резистор переменный 
Условные обозначения в электросхемах Конденсатор постоянной емкости 
Условные обозначения в электросхемах Катушка индуктивности 
Условные обозначения в электросхемах Диод полупроводниковый 

Участок электроцепи, вдоль которого протекает один и тот же ток, называется ветвью. Место соединения ветвей электроцепи называется узлом. На электросхемах узел обозначается точкой. Любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, называется контуром электрической цепи. Простейшая электрическая цепь имеет одноконтурную схему, сложные электрические цепи — несколько контуров.

Элементами электрической цепи являются различные электротехнические устройства, которые могут работать в различных режимах. Режимы работы как отдельных элементов, так и всей электрической цепи характеризуются значениями тока и напряжения. Поскольку ток и напряжение в общем случае могут принимать любые значения, то режимов может быть бесчисленное множество.

Режим холостого хода — это режим, при котором тока в цепи нет. Такая ситуация может возникнуть при разрыве цепи. Номинальный режим бывает, когда источник питания или любой другой элемент цепи работает при значениях тока, напряжения и мощности, указанных в паспорте данного электротехнического устройства. Эти значения соответствуют самым оптимальным условиям работы устройства с точки зрения экономичности, надежности, долговечности и пр.

Режим короткого замыкания — это режим, когда сопротивление приемника равно нулю, что соответствует соединению положительного и отрицательного зажимов источника питания с нулевым сопротивлением. Ток короткого замыкания может достигать больших значений, во много раз превышая номинальный ток. Поэтому режим короткого замыкания для большинства электроустановок является аварийным.

Согласованный режим источника питания и внешней цепи возникает в том случае, когда сопротивление внешней цепи равно внутреннему сопротивлению. В этом случае ток в цепи в 2 раза меньше тока короткого замыкания.

Самыми распространенными и простыми типами соединений в электрической цепи являются последовательное и параллельное соединение. 

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер