Якщо контури струму визначені формою провідників, у яких він локалізований, то електромагнітні процеси в електричних колах можуть бути описані за допомогою понять електрорушійна сила (ЕРС), електричний струм і напруга, які не потребують урахування просторових координат. Тому практично залишається розглянути тільки кількісні параметри цих електричних величин і характер їхньої зміни в часі t, тобто функції ЕРС е(t), струму i(t) і напруги u (t).
Процеси в електричних колах суттєво залежать від виду цих функцій, тому якраз у цьому зв'язку електричні кола розподіляють на наступні типи (за приклад далі подаються тільки функції струму i(t)):
1) кола постійного струму (позначення величин: І, U, Е), і-І (рис. 1.1, а);
Рис. 1.1
2) кола змінного струму (позначення миттєвих величин і, и, е), які в свою чергу підрозділяються на:
а) кола синусоїдного струму - найбільш поширені при виробництві, передачі і розподілі електроенергії; функція струму (рис. 1.1, б, де Т - період):
б) кола несинусоїдного періодичного струму - наприклад, у випрямлячах (рис. 1.1, в), уколах за наявності дроселів (рис. 1.1, г) тощо;
в) кола імпульсних струмів (рис. 1.1, ґ), поширені в техніці зв'язку, радіотехніці, обчислювальній техніці та ін. (тут, на відміну від випадку на рис. 1.1, в, кожний імпульс може розглядатися незалежно від попереднього і наступного);
г) кола з хаотичною зміною струмів (рис. 1.1, д).
Процеси в колах і рівень їхнього розрахункового аналізу поступово ускладнюються саме в поданій послідовності.
Електричне коло може мати два стани: перехідний процес і усталений режим. Перший стан настає після комутації кола (ввімкнення або вимкнення) чи з інших причин і характеризується інтервалом перехідних струмів. Перехідний процес завершується усталеним режимом, який характеризується постійним струмом, як на рис. 1.1, а, або повторюваним змінним струмом, як на рис. 1.1, б, е, г.
Для електричних кіл важливими є поняття лінійності і не лінійності. Якщо вольтамперні характеристики (ВАХ) - залежності між напругами і струмами - наприклад, U(I) або І(U), на елементах, що утворюють коло, прямолінійні, то такі елементи і, відповідно, кола називаються лінійними. Якщо хоча б в одного елемента ВАХ непрямолінійна, то такий елемент і все коло є нелінійними.
Електричні кола за структурою можна підрозділити на наступні види пристроїв і елементів.
1. Генератори - джерела електроенергії (рис. 1.2) (у них енергія різних видів перетворюються на електричну):
а, б) електромеханічні генератори постійного і змінного струму (перетворюють механічну енергію на електричну);
в, г) один елемент і батарея гальванічних елементів (перетворюють хімічну енергію на електричну);
ґ) фотоелемент (перетворює світлову енергію на електричну); д) термопара (перетворює теплову енергію на електричну).
Рис. 1.2
2. Пристрої передачі електроенергії - лінії електропередачі (ЛЕП) або лінії зв'язку (рис. 1.3):
а) двохпровідна лінія (два варіанти позначення);
б, в) при використанні з'єднань у лініях утворюються вузли (рознімне і нерознімне з'єднання).
Рис. 1.3
3. Перетворювачі електроенергії (рис. 1.4) - перетворюють електричну енергію одного виду на електричну енергію іншого виду:
а) випрямлячі - перетворюють змінний струм у випрямлений (однонаправлений або постійний);
б, в) автотрансформатори і трансформатори - змінюють напругу змінного струму, а також сам цей струм за величиною;
г) інвертори - перетворюють постійний струм у змінний.
Рис. 1.4
4. Приймачі (споживачі) електроенергії (рис. 1.5) перетворюють електричну енергію на інші види енергії:
а, б) електродвигуни постійного і змінного струму - електрична енергія перетворюється на механічну (М - мотор);
в) батарея гальванічних елементів - зарядженою стає приймачем, що перетворює електричну енергію на хімічну;
г, ґ, д) резистори нерегульований і регульований (реостат), електропіч - електрична енергія перетворюється на теплову;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.