Анализ цепей постоянного тока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция по теме: «Анализ цепей постоянного тока»

1. Определение электротехника

Электротехника - наука о практическом использовании электромагнитных явлений для удовлетворения материальных и культурных запросов общества.

Три отрасли электротехники:

энергетическая - вопросы преобразования, хранения, распределения и использования электрической энергии;

технологическая - методы и способы обработки материалов;

информационная - изучает способы получения, хранения, передачи и преобразования информации (радиосвязь, телевидение).

2. Цепи постоянного тока

Определение и временная диаграмма постоянного тока.

Постоянный ток - неизменный с течением времени по величине и направлению.

Рис. 1



3. Электрические цепи и их классификации

Электрической цепью называется совокупность электротехнических устройств и приборов, образующих замкнутый путь для прохождения тока.

Цепи делятся на:

1) по количеству источников питания:

- простые (один источник питания)

- сложные (два и более источника тока)

2) по роду тока:

-цепи постоянного тока (ц=I)

- цепи синусоидального тока (ц sin I)

- цепи несинусоидального тока (ц неsin I)

- цепи импульсного тока (ц импI )

3) по виду элементов:

- линейные

- нелинейные

Линейные элементы - те, у которых параметры сопротивления, индукции и электроемкости постоянны и не зависят от напряжения и тока. Вольт-амперная характеристика (ВАХ)

Нелинейные элементы - те, у которых хотя бы один элемент в цепи не линеен. Ампер-вольтная характеристика (АВХ).

Рис. 2



Если хотя бы один элемент в цепи не линеен, то вся цепь не линейна.

Рис. 3

4. Элементы электрических цепей

Делятся на:

- основные

- вспомогательные

Основные - это такие элементы, параметры которых влияют на электрическое состояние цепи. Делятся они на:

5. Источники питания (генерирующие элементы)

Источники питания

Размещено на http://www.allbest.ru/

GB генераторная батарея. Преобразует химическую энергия в электрическую.

Размещено на http://www.allbest.ru/

G электромагнитный генератор постоянного тока. Преобразует механическую энергию в электрическую энергию.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Gф фотогенератор. Преобразует световую энергию в электрическую.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ет термопара. Преобразует тепловую энергию в электрическую.

Потребители электрической энергии (нагрузка)

Потребители

Размещено на http://www.allbest.ru/

М двигатель постоянного тока. Преобразует электрическую энергию вмеханическую.

Размещено на http://www.allbest.ru/

М трёхфазный асинхронный

Размещено на http://www.allbest.ru/

Rт электрическая печь. Преобразует электрическую энергию в тепловую.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Светодиод. Преобразует свет в электричество.

Вспомогательные элементы - элементы, не влияющие на электрическое состояние цепи.

Вспомогательные

Размещено на http://www.allbest.ru/

R=0

Размещено на http://www.allbest.ru/

F плавкий предохранитель

Размещено на http://www.allbest.ru/

A Амперметр

Размещено на http://www.allbest.ru/

V Вольтметр

Размещено на http://www.allbest.ru/

K обмотка Рыле. Коммутирующие элементы.

Размещено на http://www.allbest.ru/

S ключ

Параметры элементов.

Параметрами называют свойства элементов частично или полностью потреблять электрическую энергию и переводить её в другие виды энергии.

R - сопротивление - свойство элемента безвозвратно потреблять энергию и переводить её в другие виды.

Размещено на http://www.allbest.ru/

идеальный резистор (имеет только 1 элемент)

P=RI2 Размещено на http://www.allbest.ru/

L - индуктивность - это свойство элемента потреблять электрическую энергию и накапливать её виде магнитного поля.

- это коэффициент пропорциональности между током и потокосцеплением.

Гн

C - ёмкость - это свойство элемента потреблять электрическую энергию и накапливать её виде зарядов на обкладке конденсатора и создавать электрические заряды.

Ф

С идеальный конденсатор

E - ЭДС - это свойство элемента создавать разность потенциалов на зажимах или поддерживать ток в замкнутом контуре.

Размещено на http://www.allbest.ru/

P=EI В

М - взаимная индуктивность - способность одной катушки через магнитное влияние наводить ЭДС в другой катушке:

Рис. 4

Ш21= М12 i1

Ш21= W2Ф1

6. Классификация электрических схем

Схема - графическое изображение электрической цепи.

Структурная схема - описывает взаимодействие отдельных блоков и устройств.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5

1 - датчик (измерительный преобразователь) неэлектронный в электричестве.

В - выпрямитель

ОУ - операционный усилитель

ОС - схема обратной связи

принципиальная электрическая схема - графическое изображение цепи в виде условных обозначений её элементов:

Упрощённая схема генератора постоянного тока (ГПТ) с параллельным возбуждением.

Рис. 6

ОВ - обмотка возбуждения

Rn -

G - якорь генератора

F1 - плавкий предохранитель 1

F2 - плавкий предохранитель 2

Правильное соединение устройств для их нормальной работы, не позволяет определить электрическое состояние цепи: ток, напряжение и мощность.

Схема замещения - графическое изображение электрической цепи в виде параметров её элементов:



Рис. 7

Так как параметры заданы, то схема замещения может определить электрическое состояние цепи: ток, напряжение и мощность. Она включается к техническим документам прибора.

Электромонтажная схема - графическое изображение цепи в виде упрощенных эскизов внешнего вида элементов с указанными электромагнитными колодками, монтажными лепестками, вилками и разъёмами.

номер	Куда идёт	Откуда идёт	длина	Марка
1 -1 1- 2			1,5 м	МГШВ

Она дополняется таблицей монтажных проводов:

7. Топографические параметры схем замещения

Топографические параметры схем замещения.



Рис. 8

ток узел питание

Двухполюсник - часть электрической схемы, имеющая две клеммы (вход и выход)

А - активный, имеющий источник питания

П - пассивный, без источника питания

Ветвь - это соединение последовательное, расположенное между двумя соседними узлами, по которому в любой момент времени протекает одинаковый ток.

m - количество ветвей, в данной схеме m=6

Узел - точка электрической схемы, в которой спаяны 3 или более ветвей.

k - количество узлов, в данной схеме k=4

Узлы бывают:

Зависимые

Независимые - узлы, к которым по сравнению с раннее рассмотренными узлами присоединена новая ветвь.

Количество независимых узлов на один меньше. Выбор независимых узлов произвольный.

Контур - любой замкнутый путь по ветвям схемы для возможного протекания тока

Контуры бывают:

Независимые - контур, в котором по сравнению с раннее рассмотренными появляется новая ветвь. Количество независимых контуров определяется выражением m-(k-1)

Правила:

Независимые контуры определяются с помощью дерева схемы. Ствол дерева строится проходящим через все узлы. Добавление хорды к стволу даёт независимый контур.

Независимые контуры - это отверстие в схеме, окружённое ветвями.

Размещено на Allbest.ru