Основы теории цепей Преподаватель кафедры ТЭЦ Дежина

Основы теории цепей

Преподаватель кафедры ТЭЦ Дежина Елена Викторовна

Литература: 1. Бакалов В. П. , Дмитриков В. Ф. , Крук Б. И. Основы теории цепей. Радио и связь, 2000 г. 2. Бакалов В. П. , Журавлева О. Б. , Крук Б. И. Основы анализа цепей, Москва, Горячая линия – Телеком, 2007 г. 3. Шебес М. Р. , Каблукова М. В. Задачник по теории линейных электрических цепей, Москва, «Высшая школа» 1990 г.

I. Основные определения, элементы и параметры электрических цепей

1. 1 Ток, напряжение, мощность

Теория цепей исходит из приближенной замены реального электротехнического устройства идеализированной моделью – схемой замещения Электрическая цепь – совокупность устройств, предназначенных для прохождения электрического тока, и описываемых с помощью понятий тока и напряжения

Элементы цепи Активные: источники тока и напряжения устройства, вырабатывающие электрическую энергию Пассивные: резисторы, индуктивности, емкости устройства, потребляющие (запасающие) электрическую энергию, или преобразующие ее в другие виды энергии.

Электрический ток в проводящей среде – упорядоченное движение электрических зарядов под воздействием электрического поля. Направление тока - направление перемещения положительных зарядов Если поле постоянно - ток постоянный, переменное – ток переменный

При расчете схемы, содержащей несколько источников, положительное направление тока выбирают произвольно и указывают на схеме стрелкой: Если в результате получена отрицательная величина, значит реальное направление тока противоположно.

Разность потенциалов, напряжение – энергия электрического поля, затрачиваемая на перемещение единичного положительного заряда из одной точки в другую может быть постоянным или переменным

Энергия электрического поля Мгновенная мощность – скорость поступления в цепь электрической энергии – мощность потребляется участком цепи – мощность отдается участком цепи (Вт), [B A]

1. 2 Пассивные элементы электрической цепи

Резистивное сопротивление, резистор – идеализированный элемент, характеризующий потери энергии на нагрев, механическую работу или излучение. Проводимость Зависимость тока от напряжения называется вольтамперной характеристикой (ВАХ)

Индуктивность – идеализированный элемент, обладающий свойством накапливать энергию магнитного поля. Зависимость тока от потокосцепления вебер-амперная характеристика

В цепях постоянного тока: кз

Емкость – идеализированный элемент электрической цепи, обладающий свойством накапливать энергию электрического поля вольткулонная характеристика

В цепях постоянного тока: хх

1. 3 Активные элементы электрической цепи

1. Идеальный источник ЭДС - идеализированный двухполюсный элемент, напряжение на зажимах которого не зависит от протекающего через него тока.

Реальный источник ЭДС

2. Идеальный источник тока - идеализированный двухполюсный элемент, ток которого не зависит от напряжения на его зажимах

Реальный источник тока

Замена источников Один и тот же источник энергии может быть представлен либо источником ЭДС, либо источником тока:

1. 4 Электрическая схема

Электрическая схема – графическое изображение электрической цепи, показывающее способ соединения элементов Простой узелместо соединения двух элементов цепи Сложный узел – место соединения трех или более элементов

Ветвь – один или несколько последовательно соединенных элементов между двумя узлами Контур – замкнутый путь, проходящий через несколько ветвей Независимый контур – контур, содержащий хотя бы одну новую ветвь

1. 5 Преобразование электрических схем

Последовательное соединение элементов Элементы соединены последовательно, если они находятся в одной ветви резистивные элементы

индуктивные элементы емкостные элементы

идеальные источники напряжения Идеальные источники тока последовательно не соединяют

Параллельное соединение элементов Элементы соединены параллельно, если они подключены к одной паре узлов резистивные элементы

Частный случай:

индуктивные элементы емкостные элементы

идеальные источники тока Идеальные источники ЭДС параллельно не соединяют

Преобразование «треугольник» «звезда»