Із відкриттям законів електромагнетизму в XIX столітті почалася ера Електротехніки - практичного використання відповідних явищ. І з того часу птах - Electrical Engineering став приносити і буде завжди приносити людям щастя, що символізують проміння, які виходять із Electrical Engineering, адже Електротехніка, окрім всього іншого, дає і світло, і тепло. І щоб повністю це усвідомити, належить пізнати науку під загальною назвою ЕЛЕКТРОТЕХНІКА.
3. Визначення параметрів схем заміщення приймача і джерела електричної енергії в колі постійного струму
На рис. 1.14, рис. 1.16 і рис. 1.18 апріорі подані електричні схеми заміщення реальних електротехнічних об'єктів. Розглянемо походження деяких із цих схем на прикладі приймача RH і джерела електричної енергії постійного струму G, що зібрані в спільне електричне коло, принципова електрична схема якого показана на рис. 1.19.
Рис. 1.19
При постійному струмі в приймачах достатньо врахувати один процес - необоротне перетворення електричної енергії, наприклад, у теплову енергію, що заміщується одним ідеальнім резистивним елементом (див. рис. 1.14, а). Вимірявши на приймачі напругу U вольтметром V і силу струму 7 амперметром А, можна на основі закону Ома (1.5) визначити опір резистивного елемента:
Для джерела електроенергії постійного струму необхідно враховувати два процеси:
1) здатність створювати різницю потенціалів на своїх вихідних затискачах і породжувати струм у замкненому електричному колі;
2) внутрішнє тепловиділення при проходженні струму через джерело.
Рис. 1.20
Відповідно, у схемах заміщення реального джерела присутні два ідеальні елементи (див. рис. 1.14, г). Визначення параметрів елементів цих схем полягає в наступному. За схемою на рис. 1.19 можна зняти вольт-амперну характеристику (ВАХ) реального джерела G, що має вихідні затискачі аb. Тобто, змінюючи опір Rн навантажувального реостата і вимірюючи силу струму I та напругу U, отримуємо ВАХ - залежність U(I), яка показана на рис. 1.20 пунктиром. Тут позначені дві крайні точки: при I=0 - це напруга холостого ходу U'хх (XX - вимикач Q розімкнуто); при U=0 - це струм короткого замикання I'к (КЗ - Rн=0). При такій ВАХ джерело є нелінійним.
Для спрощення розрахунків ВАХ ідеалізують і отримують лінійну залежність U(I), яка проходить через деякі характерні точки c і d на реальній кривій. На цій ВАХ також позначені уявні точки холостого ходу (Uхх, I=0) і короткого замикання (IК, U=0). Таке джерело з прямолінійною ВАХ є лінійним.
Для лінеаризованої ВАХ можна записати формулу:
де коефіцієнт R0 визначається за відомими математичними правилами:
На цій основі, з використанням другого закону Кірхгофа, можна для кола за рис. 1.19 побудувати електричну схему заміщення з послідовним з'єднанням елементів Е і Д0, яка показана на рис. 1.21, де схема заміщення реального джерела виділена пунктиром. Тут Е - ідеальне джерело ЕРС, причому Е=UХХ, R0 -внутрішний опір джерела, який вже визначено. Тепер очевидно, що для визначення параметрів схеми заміщення достатньо провести два досліди: холостого ходу та короткого замикання (дослід КЗ - спеціальний, бо просте замикання затискачів аb - це звичайно аварійний режим).
Стан кола за схемою заміщення вже можна описувати, використовуючи рівняння U=Е-R0І, що відповідає другому закону Кірхгофа (1.13).
Рис. 1.21
Існує ще й паралельна
електрична схема заміщення (див. рис. 1.14, г). Щоб дійти до неї, для
ідеалізованої ВАХ (див. рис. 1.20) запишемо формулу прямої лінії так: І=Ік-goU. Ураховуючи 1-й
закон Кірхгофа, на цій основі на рис. 1.22 будуємо електричну схему заміщення,
де J - ідеальне
джерело струму, яке забезпечує незмінну силу струму Ік (він дорівнює
струму КЗ); go - внутрішня
електрична провідність джерела, яка визначається так: 
; g0U - деякий уявний
внутрішній струм джерела, що відвітвляється.
Рис. 1.22
Якщо діапазон
можливих навантажень реального джерела відповідає зміні його струму від 0 до
значення Іс (див. рис. 1.20), то заміна реальної ВАХ однією прямою
лінією, яка проходить через точки с і d, буде в
подальшому пов'язана зі значними похибками. Тому можна апроксимувати прямою
лінією лише початкову ділянку ВАХ між точками х і с. У цьому випадку формула U=Е -R0І і схема
заміщення на рис. 1.21 зберігають свою силу тільки в межах цієї ділянки, а
параметри, що входять до формули, мають наступне визначення: E=U’xx; 
.
4. Структурні поняття електричних кіл
Структурно електричні кола складаються з віток, утворених джерелами електричної енергії, споживачами (приймачами) і проводами для передачі енергії та іншими об'єктами (див. рис. 1.2-1.6). Вішкою вважається та частина електричного кола, по якій проходить один і той же струм. Місця в колі, де сходяться три і більше вітки, називаються вузлами. Безперервний замкнений шлях по вітках електричного кола називається контуром.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.