De wet van Ohm. Electronisch circuit. De wet van Ohm voor een deel van een circuit. Elektrisch circuit en elektrisch schema. Onze moestuin bevindt zich op het terrein. Stroomcircuits. Wetten van gelijkstroom. De wet van Ohm voor een compleet circuit. Wet van de totale stroom. Circulaire processen. Trainings- en experimenteersite. Elektrische circuits en hun elementen. Basisprincipes van circuittheorie. Bronnen en consumenten van stroom.
Georg Simon Ohm. De wet van Ohm voor een deel van een elektrisch circuit. Geketend aan één ketting, gebonden door één doel. Energiestroom en stroomcircuits. Parameters van elektrische circuitelementen. Lesonderwerp: De wet van Ohm. Grondbeginselen van de theorie van elektrische circuits. Schooltraining en experimentele site. Toepassing van de wet van Ohm op een deel van een circuit. DC-wetten voor circuitsecties.
Serviceketens. Elektrisch circuit en zijn componenten. Voedselketens en ecologische piramides. Voedselketens en energiestromen in ecosystemen. Les over het onderwerp: "Elektrische circuits en hun elementen." METING VAN LUCHTSTROOMPARAMETERS. Lesonderwerp: De wet van Ohm voor een deel van een circuit. Presentatie voor een natuurkundeles in groep 8 over het onderwerp: "Elektrisch circuit en zijn componenten."
Berekening en analyse van processen in elektrische circuits. Kenmerken van het bestuderen van de wet van Ohm voor een deel van een circuit. Toepassing van de wet van Ohm op een deel van een circuit bij het oplossen van problemen. Berekening van complexe DC-circuits met behulp van de I- en II-wetten van Kirchhoff. Stadia van de oprichting van het Orenburg-gedeelte van de Russisch-Kazachse grens. Methodologische en praktische aspecten van de toepassing van wet nr. 44-FZ (over het contractsysteem).
Algemene fysieke training via circuittraining in een volleyballes in groep 8. In totaal zijn op het grondgebied van het Kuvshinovsky-district 25 afzettingen en gebieden met zand- en grindmateriaal, 60 turfafzettingen en 2 sapropelafzettingen geïdentificeerd en onderzocht.
Lezing nr. 1
Lezing nr. 1Onderwerp: “Basis
theorie concepten
elektrisch
kettingen"
Studie vragen
1. Inleiding.2. Het concept van een elektrisch circuit.
3. Elektrische basisgrootheden:
elektrische stroom, spanning,
EMF, kracht en energie.
4. Geïdealiseerde passieven
elementen. Echt gelijkwaardige circuits
elementen van elektrische circuits.
5. Geïdealiseerde actieve elementen.
Equivalente circuits voor echte bronnen.
Literatuur
1. Popov V.P. Basisprincipes van circuittheorie:Speciaal leerboek voor universiteiten.
"Radiotechniek". - M.: Hogere school,
2007, blz. 6-36.
2. Kasatkin A.S., Nemtsov M.V.
Elektrotechniek: leerboek voor
niet-elektrische studenten
specialiteiten van universiteiten – M.: Hoger
school, 2003, p. 4-15. Inhoud en onderwerp van het vakgebied
"Theorie van elektrische circuits"
De inhoud van het vakgebied bestaat uit taken
analyse en synthese van lineair en niet-lineair
elektrische circuits, bestuderen hoe
kwalitatieve en kwantitatieve kant
gevestigde en voorbijgaande processen,
stroomt in verschillende elektronische
instrumenten en apparaten.
Het onderwerp van de circuittheorie is de ontwikkeling van techniek
methoden voor het bestuderen van processen in de elektrotechniek en
radio-elektronische apparaten op basis van de vervanging ervan
apparaten met vereenvoudigde modellen, de processen waarin
worden beschreven in termen van stromen en spanningen.
Samenstelling van het elektrische circuit
GOST R52002-2003"Elektrotechniek.
Voorwaarden en
definities
basisconcepten"
Elektrisch
ketting
Electronisch circuit -
Dit
totaliteit
apparaten
En
voorwerpen,
vormen
pad
Voor
elektrisch
huidig,
elektromagnetisch
processen waarin ze dat kunnen
gebruikt worden beschreven
concepten
over
elektromotorisch
kracht,
elektrisch
huidig
En
elektrische spanning.
Bronnen
elektrisch
energie
Ontvangers
elektrisch
energie
Extra
elementen Seriële verbinding
geleiders
Schematisch diagram
Schakelschema Parallelle verbinding
geleiders
Schematisch diagram
Schakelschema Basisaannames en
principes van de circuittheorie
Circuittheorie gaat uit van:
Elk element van de keten is volledig gekarakteriseerd
relatie tussen stroom en spanning
zijn klemmen, terwijl de processen plaatsvinden
interne elementen worden niet in aanmerking genomen.
Gebaseerd op de theorie van elektrische circuits
ligt het principe van modellering. IN
in overeenstemming met dit principe, echt
circuitelementen worden vervangen door hun vereenvoudigde
modellen opgebouwd uit geïdealiseerde
elementen.
Geïdealiseerde bipolaire elementen
IDEIdeaal
weerstand
Perfect
inductieve spoel
Ideaal
condensator
Ideaal
bron
Spanning
Ideaal
bron
huidig
Het concept van elektrische stroom
Elektrische geleidingsstroom is een richtingsverschijnselbeweging van gratis elektrische ladingsdragers in
substantie of in een leegte, kwantitatief gekarakteriseerd
scalaire grootheid gelijk aan de tijdsafgeleide van
elektrische lading gratis gedragen
ladingsdragers door het beschouwde oppervlak.
q dq
ik(t)lim
t 0 t
dt
q q
ik(t) ik const
t t
Gelijkstroom is iets dat in de loop van de tijd niet verandert.
unidirectionele beweging van geladen deeltjes (ladingen).
Voorwaardelijke positieve stroomrichting in berekeningen
elektrische circuits kunnen volledig worden geselecteerd
willekeurig. Elektrische grootheden en eenheden
hun metingen
De momentane stroomwaarde is
tariefwijziging in
tijd:
q dq
ik lim
.
t 0 t
dt
André-Marie
Ampère 1775 - 1836
De SI-eenheid van stroom is
ampère (A).
elektrisch en elektronica
Dia 4
Dovgun V.P. Huidige sterkte. Eenheden van stroom. Ampèremeter.
De lading die door een bepaalde doorsnede van een geleider stroomt
tijdseenheid, karakteriseert elektrische stroom.
De stroom in het circuit wordt gemeten met een speciaal apparaat: een ampèremeter.
Aansluitschema: de ampèremeter is aangesloten op de elektriciteit
circuit in serie met het element waarin het meet
elektrische stroom.
Een ampèremeter is een elektrisch apparaat voor het meten van stroom.
Ampèremeter
Ampèremeter
laboratorium technisch
Ampèremeter
demonstratie
AMPER André Marie
(22.I 1775 - 10.VI 1836)
Franse natuurkundige
wiskundige en scheikundige
Voorwaardelijk
aanduiding op
diagrammen
Concept van spanning
1A
A E dl FE dl
QA
Q
A
B
Edl
B
IN
u A B E dl
A
Elektrische spanning tussen de punten A en B van een elektrisch circuit
(of het potentiaalverschil tussen de punten A en B) is werk
gemaakt door elektrische veldkrachten om te bewegen
eenheid positieve lading langs een willekeurig pad van
punt A naar punt B van het veld en gelijk aan de lineaire integraal
elektrische veldsterkte.
Concept van spanning
w dwjij lim
q 0 q
dq
Spanning tussen de punten A en B van de elektrische installatie
circuit kan worden gedefinieerd als de limiet
elektrische veldenergieverhouding w,
besteed aan het overbrengen van positief
laad q van punt A naar punt B tot deze lading
Spanningseenheid
in het SI-systeem - volt (V).
q 0 Luigi Galvani (1737-1798) Luigi Galvani's experiment met kikkerbilletjes Alessandro Volta (1745-1827) Galvanische (of chemische) cel
Alessandro Volta
Het concept van EMF
Elektromotorische kracht -scalaire kwantiteit,
numeriek gelijk aan werk
krachten van buitenaf
uitgegeven aan
beweging van een enkele
positieve lading
binnen de bron van
vastklemmen met minder
eindpotentiaal met
groot potentieel.
Ongeacht de aard van externe krachten, EMF-bron
numeriek gelijk aan de spanning tussen de bronterminals
energie bij afwezigheid van stroom erin, d.w.z. in de inactieve modus
voortgang. Elektrische spanning. Eenheden
Spanning. Voltmeter
Voltmeter –
elektrisch
apparaat voor
afmetingen
Spanning.
.
Verbindingsdiagram:
de voltmeter is ingeschakeld
electronisch circuit
parallel daarmee
element waarop het
meet spanning.
Symbool aan
diagrammen
VOLTA Alessandro (1745-1827) Italiaans
natuurkundige en fysioloog
Technische voltmeter
Voltmeter
laboratorium
Laboratorium voltmeter
Concept van kracht en energie
w dwjij lim
q 0 q
dq
dw udq uidt
Energie,
uitgegeven aan
in beweging
aanval:
dw dq dw
pui
dq dt dt
Q
w udq
0
T
vloeistof
Concept van kracht en energie
Onmiddellijk vermogenkettingsectie:
dw
P
ui.
dt
T
w(t)
PDT
Stroom
gemeten binnen
Watt (W)
James Watt
1736 – 1819
Energie
gemeten binnen
joule (J)
W met(t 2) met(t1)
t2
PDT
t1
James Joule
1818 – 1889Experimentele machtsbepaling
elektrische stroom
P U I
1W 1V A Een elektrisch circuit kan een verbruiker zijn
bron van energie
Als de borden overeenkomen
spanning en stroomsterkte
positief. Dit
komt overeen met het verbruik
energiegedeelte van het circuit.
Als de tekens niet overeenkomen
spanning en stroomsterkte
negatief. Het betekent,
dat het kettinggedeelte is
bron van energie.
pui 0
pui 0 Resistief element
Resistief element –
geïdealiseerd element
wat alleen gebeurt
onomkeerbare transformatie
elektromagnetische energie binnen
warmte en andere soorten energie.
Conventionele grafische aanduiding en stroom-spanningskarakteristiek van een weerstandselement
Resistief elementStroom-spanningskarakteristieken van niet-lineair
resistieve elementen
Gloeilamp
Halfgeleiderdiode Resistief element
Als de stroom-spanningskarakteristiek recht is, voorbijgaand
door
Begin
coördinaten
Dat
De weerstand wordt lineair genoemd.
De wet van Ohm:
u R Ri R
ik R Gu R
R – weerstand
Georg Simon Ohm
1789 – 1854
u Ri
De eenheid van weerstand is Ohm. Resistief element
De wet van Ohm:
ik Gu
Geleidbaarheid:
G 1
Werner van Siemens
1816-1892
R
Geleidbaarheidseenheid – Siemens
(Cm).
elektrisch en elektronica
Dia 14
Dovgun V.P. Elektrische weerstand. Eenheden
weerstand. De wet van Ohm voor een deel van een circuit.
Een ohmmeter is een elektrisch apparaat waarmee je de weerstand van een geleider kunt meten.
Definitie: weerstand is een maat voor de tegenwerking van een geleider
er een elektrische stroom in aan te brengen.
Benaming: R.
Eenheid: 1 ohm.
Formule definiëren:
U
R
I
Ohm Georg Simon
(1787-1854)
Duitse natuurkundige
- specifieke weerstand van de stof,
l is de lengte van de geleider, S is het oppervlak van de dwarsrichting
doorsneden van de geleider.
Verbindingsdiagram:
ohmmeter gaat aan
vergelijkbaar met een ampèremeter
samen met een stroombron
en een variabele weerstand,
nodig voor
het instellen van de schaal nul.
Voorwaardelijk
aanduiding op
diagrammen
Laboratorium ohmmeter Elektrische verwarming van geleiders
elektrische schok De wet van Joule-Lenz.
UI R
A IUt I IRt I Rt
2
PR u R iR Ri R2 GuR2
T
T
T
WR (t) PR dt R i dt G u R2 dt 0
2
R
JOLE JAMES
PRESCOTT
(1818-1889), Engels
natuurkundige
Lenz Emilius
Khristianovitsj
(1804-1865),
Russisch
natuurkundige
U
I
R
U
U 2t
A
Ut
R
R Werk van elektrische stroom
!
Een Pt
1 J 1 W s
1Wh 3600 J
1 kWh 1000 Wh 3600000 J
Inductief element
LiWeber-versterker
karakteristiek
N
F
k 1
Naar
NF D
e
dt
Michaël Faraday (1791-1867) Wet van elektromagnetische inductie
Michael Faraday (geopend 1831)
D
e
dt
diL
u L e L
dt
1
iL
L
T
u
L
dt
diL
PL u L iL LiL
dt
Deze wet legt de relatie vast tussen magnetische en
elektrische verschijnselen.
Formulering: EMF van elektromagnetische inductie, in
contour is numeriek gelijk en tegengesteld in
teken van de snelheid waarmee de magnetische flux verandert
door het oppervlak dat door deze contour wordt begrensd.
Capacitief element
q=CUсduC
iC C
dt
iC
dq
dq duC
dt
duC
dt
uC
1
C
T
i
C
dt
duC
PC uC iC uC
dt
Equivalente circuits van echte elementen van een elektrisch circuit
CONCLUSIES: 1. Hoe hoger de vereiste nauwkeurigheid, hoe groter het getalEr wordt rekening gehouden met factoren, en hoe complexer het schema zal zijn
vervanging van elk element.
2. Om de complexiteit van berekeningen te verminderen, streven ze ernaar te gebruiken
vereenvoudigde equivalente circuits met minimaal
toegestaan aantal elementen.
3. Equivalente circuits van hetzelfde element kunnen verschillend zijn
type afhankelijk van het beschouwde frequentiebereik. Ideale spanningsbron (source
spanning, emf-bron) is
geïdealiseerd actief element, spanning
waarvan de klemmen niet afhankelijk zijn van de stroom die er doorheen gaat
klemmen.
u=e(t)
2
2
P
1
R
u
1
R
e
(T)
ik u / Rн (1 / Rн)e(t)
N
N
De ideale spanningsbron kan zijn
gezien als een interne energiebron
waarvan de weerstand nul is. Ideale stroombron (stroombron) -
het is een geïdealiseerd actief element,
waarvan de stroom niet afhankelijk is van de spanning die erop staat
zijn klemmen.
ik=j(t)
u Rнi Rн j (t) p Rнi 2 Rн j 2 (t)
Een ideale stroombron kan als bron worden beschouwd
energie met een oneindig kleine interne geleidbaarheid
(oneindig grote interne weerstand).
Equivalente circuits voor echte bronnen
Externe kenmerken van echte bronnen
U E RinIE
J
R in n
I J Gв nU
G in n
1
R in n
J
E
G in n
R in n
1
G in n Bedankt voor uw aandacht!!!
Basisconcepten van circuittopologie
Het ketenknooppunt isonafhankelijk als
toch aan hem gehecht
er zou één nieuwe tak komen, nee
eerder overeenkomen
beschouwd
knooppunten.
Het circuitcircuit is
onafhankelijk als hij
bevat er minstens één
nieuwe vestiging, niet
eerder opgenomen
beschouwd
contouren.
Componentvergelijkingen van geïdealiseerde elementen
uL LdiL
dt
uR = RiR
iR = GuR
iR
T
iL
1
u L dt
L
uR
R
uR
i
G
u = e(t)
ik = j(t)
duC
iC C
dt
uC
1
C
T
i
C
dt
u = E – Ri i
i=J–Giu
Wiskundige modellering van takken van elektrische circuits op basis van componentvergelijkingen
u1 R1i1 L1u2R2i2;
di3
u3 L3
;
dt
1
u 4 R3i4
C
di1
e;
dt
T
i
4
dt.
De eerste wet van Kirchhoff
De eerste wet van Kirchhoff is de wetevenwicht van stromen in een vertakt circuit,
is geformuleerd voor de knooppunten van een elektrisch circuit.
Er staat: de algebraïsche som van de stromen in
elk knooppunt van het elektrische circuit in elk knooppunt
moment van tijd is gelijk aan nul, d.w.z.
M
i
k 1
k
(t)0
I1 – I2 – I3 +J = 0.
De tweede wet van Kirchhoff
De tweede wet van Kirchhoff is de wetstressbalans in gesloten ruimtes
circuits, geformuleerd voor circuits
electronisch circuit.
Er staat: algebraïsch
som
spanning in elke gesloten
circuit op elk gewenst moment
gelijk aan nul:
N
u
k 1
k
(t)0
De tweede wet van Kirchhoff
Tweede formulering van de tweedeDe wet van Kirchhoff: algebraïsch
de hoeveelheid emf in een gesloten circuit
circuitcircuit op elk moment
tijd is gelijk aan algebraïsch
de som van de spanning daalt
elementen van dit circuit:
M
e
k 1
k
N
(t) u k (t)
k 1
Voorbeeld 1.
uR1 uba uJ uR 2 u12 uR3 uCd uR 4 0e1 e4 R1i1 u J u12 R2i2 R3i3 R4i4
Voorbeeld 2.
1di
Riidt L
e(t)
C
dt
Belangrijkste problemen van de circuittheorie
x(t) x1 (t), x2 (t),..., xn (t)S (t) s1 (t), s2 (t),..., sm (t)
Circuitanalyseproblemen zijn problemen waarbij
bekend door externe invloed x(t),
circuitconfiguraties en parameters worden bepaald
kettingreactie S(t).
Syntheseproblemen zijn problemen die vereisen
bepaal de structuur en parameters van het circuit door
gegeven kettingreactie S(t) aan sommigen
externe invloed x(t).
-
Dia 5
Het eenvoudigste elektrische circuit
De belangrijkste elementen van elektrische circuits: Weerstand Inductie Capaciteit Spanningsbron Stroombron. De belangrijkste elementen van het eenvoudigste elektrische circuit: 1 - bron van elektrische energie; 2 - ontvangers van elektrische energie; 3 - aansluitdraden 1 2 3
Dia 6
EMS-bron
Dit is een geïdealiseerde stroombron, waarvan de spanning aan de aansluitingen constant is (onafhankelijk van de grootte van de stroom I) en gelijk is aan de E.M.F. E, en de interne weerstand is nul. ik =0 c 0 E U
Dia 7
Actuele bron
Het is een geïdealiseerde stroombron die een stroom I=Ik produceert, onafhankelijk van de weerstand van de belasting waarmee hij is verbonden, en de E.M.F. zijn Eit en interne weerstand Rit zijn gelijk aan oneindig. I =900 Ik=Eit/Rit 0 U
Dia 8
Hulpelementen
Deze omvatten: bedieningselementen (schakelaars, schakelaars, contactors); bescherming (zekeringen, relais, enz.); regeling (reostaten, stroom- en spanningsstabilisatoren, transformatoren); controle (ampèremeters, voltmeters, enz.)
Dia 9
De eerste wet van Kirchhoff
In de takken die een knooppunt in een elektrisch circuit vormen, is de algebraïsche som van de stromen gelijk aan nul. De som van de stromen die naar een knooppunt in een elektrisch circuit worden geleid, is gelijk aan de som van de stromen die vanuit dit knooppunt worden geleid. I1 + I 2 + I 3 +... + I n = 0 Deze wet volgt uit het principe van stroomcontinuïteit. Als we aannemen dat de stromen van één richting in een knooppunt overheersen, dan zou een lading met hetzelfde teken zich moeten ophopen en zou het potentieel van het knooppunt voortdurend moeten veranderen, wat niet wordt waargenomen in echte circuits.
Dia 10
De tweede wet van Kirchhoff
We gaan in een willekeurige richting rond de contour, bijvoorbeeld met de klok mee. Als de aanwijzingen van de E.M.F. en stromen samenvallen met de richting waarin het circuit wordt omzeild, dan wordt de E.M.F. (E) en spanningsdalingen (U=I*R) worden genomen met een plusteken, als ze niet samenvallen - met een minteken: E 1 -E 2 +E 3 =U1+U2+U3+U4 E3 R1 R2 R3 R4 E1 E2 I2 I3 I4 I1 In elk gesloten circuit is de algebraïsche som van elektromotorische krachten gelijk aan de algebraïsche som van spanningsdalingen ∑E= ∑I*R
Dia 11
Onder gelijkstroomcircuits worden circuits verstaan waarin de stroom niet van richting verandert, d.w.z. de polariteit van EMF-bronnen waarin constant is.
Toepassingsgebieden voor DC-systemen (stationaire batterijen) Energie (energiecentrales, onderstations, voedingssystemen) Telecommunicatiesystemen Mobiele communicatie Installaties voor ononderbroken stroomvoorziening Noodstroomvoorziening voor noodverlichtingssystemen Energieopslagsystemen in zonnepanelen Energiesystemen die voldoen aan verhoogde veiligheidseisen (voor openbare en medische instellingen) Computercentra Automatiseringssystemen voor productie- en technologische processen Stroomvoorziening voor faciliteiten op zee
Dia 1
Een elektrisch circuit is een verzameling apparaten en objecten die een pad van elektrische stroom vormen. Een afzonderlijk apparaat dat deel uitmaakt van een elektrisch circuit en daarin een specifieke functie vervult, wordt een element van het elektrische circuit genoemd. Een elektrisch circuit bestaat uit een bron van elektrische energie, verbruikers en verbindingsdraden die de elektrische energiebron met de consument verbinden.
Dia 2
Soorten circuits
Een elektrisch schakelschema is een grafische weergave van een elektrisch circuit met symbolen van de elementen ervan, en toont de verbindingen van deze elementen. Soorten diagrammen: structureel (blokdiagram); functioneel; principieel; installatie, enz. Functioneel, vergeleken met structureel, onthult in meer detail de functies van individuele elementen en apparaten.
Dia 3
Het schematische diagram toont de volledige samenstelling van de elementen en geeft alle verbindingen daartussen aan. Dit diagram geeft een gedetailleerd inzicht in de werkingsprincipes van het product (installatie). Installatiediagrammen zijn tekeningen die de werkelijke locatie van componenten weergeven, zowel binnen als buiten het object dat in het diagram wordt weergegeven.
Dia 4
Symbolen voor elektrische apparaten
Bekijk alle dia's
1 Elektrische DC-circuits 1.1 Elementen van elektrische DC-circuits Elektrische schema's zijn tekeningen die laten zien hoe elektrische apparaten in een circuit zijn aangesloten. Een elektrisch circuit is een reeks apparaten die zijn ontworpen voor de transmissie, distributie en onderlinge conversie van energie. De belangrijkste elementen van een elektrisch circuit zijn bronnen en ontvangers van elektrische energie, die door geleiders met elkaar zijn verbonden. Bij bronnen van elektrische energie wordt chemische, mechanische, thermische energie of andere soorten energie omgezet in elektrische energie. In ontvangers voor elektrische energie wordt elektrische energie omgezet in thermische, lichte, mechanische en andere energie. Elektrische circuits waarin energieproductie, transmissie en transformatie plaatsvinden bij constante stromen en spanningen worden gelijkstroomcircuits genoemd.
Een elektrisch circuit bestaat uit individuele apparaten of elementen, die, afhankelijk van hun doel, in 3 groepen kunnen worden verdeeld. De eerste groep bestaat uit elementen bedoeld voor het opwekken van elektriciteit (voedingen). De tweede groep bestaat uit elementen die elektriciteit omzetten in andere soorten energie (mechanisch, thermisch, licht, chemisch, enz.). De derde groep omvat elementen die zijn ontworpen om elektriciteit van een stroombron naar een elektrische ontvanger over te brengen (draden, apparaten die het niveau en de kwaliteit van de spanning garanderen, enz.).
1.2 Energiebronnen EMF-bronnen Een EMF-bron wordt gekenmerkt door een EMF-waarde gelijk aan de spanning (potentiaalverschil) op de klemmen bij afwezigheid van stroom door de bron. EMF wordt gedefinieerd als het werk van externe krachten die inherent zijn aan de bron om een enkele positieve lading binnen de bron te verplaatsen van een terminal met een lager potentieel naar een terminal met een hoger potentieel. Figuur Aanduiding van EMF-bron en galvanisch element in circuits
Stroombronnen voor gelijkstroomcircuits zijn galvanische cellen, elektrische batterijen, elektromechanische generatoren, thermo-elektrische generatoren, fotocellen, enz. Alle stroombronnen hebben een interne weerstand, waarvan de waarde klein is in vergelijking met de weerstand van andere elementen van het elektrische circuit. Gelijkstroomontvangers zijn elektromotoren die elektrische energie omzetten in mechanische energie, verwarmings- en verlichtingsapparaten, enz. Alle stroomontvangers worden gekenmerkt door elektrische parameters, waaronder de meest elementaire spanning en vermogen. Voor normale werking van de elektrische ontvanger is het noodzakelijk om de nominale spanning op de klemmen te handhaven. Voor DC-ontvangers is dit 27, 110, 220, 440 V, evenals 6, 12, 24, 36 V.
De klemspanning van een echte bron hangt af van de stroom door de bron. Als deze afhankelijkheid kan worden verwaarloosd, wordt een dergelijke bron ideaal genoemd. Op de ontwerpdiagrammen is het noodzakelijk om de richtingen van spanningen en stromen aan te geven (willekeurig geselecteerd). Figuurschema met een echte EMF-bron
Laten we voor echte bronnen de wet van Ohm schrijven voor een compleet circuit: U= I ·R n (1.1) waarbij I - stroom [A], E - emf [B], R - weerstand [Ohm]. Hieruit volgt: U=E-I×R BH (1.2) De spanning U aan de klemmen van een echte bron is kleiner dan de EMF in verhouding tot de hoeveelheid spanningsval over de interne weerstand. Een ideale bron heeft R in =0. De maximale stroom treedt op in de kortsluitmodus bij R n = 0, terwijl de uitgangsspanning U ook naar nul neigt.
1.2.2 Stroombron De stroombron wordt gekenmerkt door stroom I met kortgesloten klemmen (bij afwezigheid van spanning). Als de stroom niet afhankelijk is van de spanning, wordt een dergelijke bron ideaal genoemd. Figuur Afbeelding van een stroombron in circuits
De stroom I van een echte energiebron hangt af van de spanning U aan de aansluitingen. Uit de wet van Ohm voor een compleet circuit: (1.3) waar is de geleidbaarheid [Sm]. Figuur Circuit met een echte stroombron In dit circuit wordt het element g dat parallel is aangesloten op een ideale bron J interne geleidbaarheid genoemd. Een ideale stroombron heeft g in = 0 (dat wil zeggen R in =).
1.2.3 Elektrisch vermogen Karakteriseert de energie die per tijdseenheid door de bron wordt opgewekt. Voor een echte spanningsbron: P=E × I [W] (1,4) Voor een echte stroombron: [W] (1,5) Belastingsweerstand Rn karakteriseert het verbruik van elektrische energie, dat wil zeggen de omzetting ervan in andere typen met een vermogen bepaald door de formule: [W] (1,6)
1.3 Gegeneraliseerde wet van Ohm voor een deel van een circuit met EMF - richting van een punt met een hoog potentieel naar een punt met een lager potentieel; - richting van de stroom. Figuur Onvertakt circuit met EMF-bronnen
(1.7) waarbij: - totale weerstand van het circuitgedeelte; - spanning tussen de klemmen van het betreffende gedeelte; - algebraïsche som van de EMF die in een bepaald gebied werkt. Als de EMF in richting samenvalt met de stroom, wordt een bord geplaatst, als deze niet samenvalt -. Conclusie: de stroom van een sectie van een circuit met EMF-bronnen is gelijk aan de algebraïsche som van zijn spanning en EMF, gedeeld door de weerstand van de sectie.
1.4 De eenvoudigste transformaties in elektrische circuits Serieschakeling van weerstanden De stroom die in het circuit vloeit is op elk punt hetzelfde. Afbeelding Equivalente weerstand wanneer weerstanden in serie zijn geschakeld
1.4.2 Parallelle aansluiting van weerstanden Figuur Parallelle aansluiting van weerstanden
Voor de equivalente weerstand schrijven we de formule: (1.11) De equivalente weerstand van een circuit bestaande uit parallelle componenten is altijd kleiner dan de kleinere weerstand van het circuit. Daarom is bij een parallelle verbinding de equivalente geleiding van het circuit gelijk aan de som van de geleiding van de afzonderlijke takken.
1.4.3 Een stroombron vervangen door een EMF-bron Figuur Een stroombron vervangen door een EMF-bron De vermogensbalans is in deze circuits anders omdat er verschillende stroom door de weerstand R vloeit. Het resultaat van het oplossen van een probleem moet altijd worden teruggebracht tot het oorspronkelijke diagram. Voor een circuit met stroombron geldt de volgende relatie: J - I totaal - I R =0 (1,12)
1.5 Meetinstrumenten aansluiten op elektrische circuits Voordat u metingen gaat doen in elektrische circuits, moet u op basis van het antwoord waarop een meetapparaat wordt geselecteerd, een beslissing nemen over de volgende vragen: - In dit elektrische circuit is gelijk- of wisselstroom aanwezig. Indien variabel, welke dan (signaalvorm, frequentie); - welke volgorde van stromen en spanningen zijn er in dit circuit; -welke meetfout zal ons tevreden stellen.
1.5.1 Spanningsmeting Om de spanningsval op een bepaald deel van het circuit te meten, sluit u er parallel een voltmeter op aan, rekening houdend met de polariteit. De voltmeter heeft enige interne weerstand Rv, daarom zal tijdens bedrijf een deel van de stroom van het elektrische circuit door de voltmeter stromen, waardoor de modus van het elektrische circuit verandert wanneer de voltmeter is aangesloten. Dit betekent dat het meetresultaat een fout bevat. Figuur Het meten van de spanningsval over R 2 met een voltmeter
Spanning op R 2, een circuit bestaande uit een bron en in serie geschakelde weerstanden R 1 en R 2 zonder voltmeter: (1.13) waarbij R ext de interne weerstand van de bron is. Spanning op R 2, een circuit bestaande uit een bron en in serie geschakelde weerstanden R 1 en R 2 met een voltmeter: (1.14) Als, dan Om ervoor te zorgen dat de voltmeter het onderzochte circuit niet beïnvloedt, proberen ze de interne spanning te maken weerstand van de voltmeter zo groot mogelijk te maken.
1.5.2 Stromen meten Om de hoeveelheid stroom te meten die door een bepaald element van het circuit vloeit, wordt er in de open tak een ampèremeter in serie mee geschakeld, rekening houdend met de polariteit. Omdat de ampèremeter enige weerstand RA heeft, verandert de opname ervan in een elektrisch circuit van modus en bevat het meetresultaat een fout. Figuur Stroom meten met een ampèremeter
Stroomsterkte in een circuit bestaande uit een bron en in serie geschakelde weerstanden R 1 en R 2 zonder ampèremeter: (1.15) waarbij R ext de interne weerstand van de bron is. Stroomsterkte in een circuit bestaande uit een bron en in serie geschakelde weerstanden R1 en R2 met een ampèremeter: (1.16) Waarbij R ext de interne weerstand van de bron is; R A is de weerstand van de ampèremeter. Om fouten te verminderen proberen ze de weerstand van ampèremeters zo klein mogelijk te maken.
1.5.3 Vermogen meten Om het vermogen te meten dat door een circuitelement wordt verbruikt, is het noodzakelijk dat de meter de spanningsval erover en de stroom er doorheen meet en deze waarden vermenigvuldigt. Wattmeters hebben vier ingangsklemmen: twee stroom- en twee spanningsaansluitingen. Figuur Schema voor het aansluiten van een wattmeter om het door R 2 verbruikte vermogen te meten.
1.5.4 Brugcircuits Brugcircuits worden gebruikt om weerstand te meten. ac, cb, ad, bd - brugarmen. ab, cd - diagonalen van de brug. Tekening van de Wheatstone-brug
Om de weerstand te meten met een gebalanceerde brug, is in één van de armen een onbekende weerstand opgenomen. Door een van de andere armen aan te passen, met behulp van bekende weerstanden, wordt de balans van de brug bereikt (dat wil zeggen wanneer de voltmeter nul aangeeft). Hierna wordt onbekende resistentie gevonden. Voor het voeden van de brug is de waarde van EMF E niet significant. Het is belangrijk dat er geen merkbare verwarming van de weerstanden optreedt en dat de gevoeligheid van de voltmeter voldoende is. Ook de weerstand van het meetapparaat doet er niet toe, want in een gebalanceerde toestand is het potentiaalverschil tussen de punten c en d nul, daarom vloeit er geen stroom door de voltmeter. Er worden ook ongebalanceerde bruggen gebruikt, waarbij de armen niet worden afgesteld en de waarde van de onbekende weerstand wordt berekend op basis van de meetwaarden van een meetapparaat met een speciaal gekalibreerde schaal. Bij metingen met een ongebalanceerde brug is het noodzakelijk om de EMF E te stabiliseren. (1.45)
1.5.5 Compensatiemeetmethode De EMF-waarde wordt gemeten met behulp van potentiometers. De potentiometer is zo ontworpen dat er bij het meten van de EMF-waarde Ex geen ingangsstroom is. Figuurpotentiometer
Vóór het werk wordt het apparaat gekalibreerd: zet hiervoor de schakelaar in de stand. Met behulp van R I wordt de bedrijfsstroom in het circuit zo aangepast dat de spanningsval over de weerstand R gelijk is aan de waarde van de EMF van een normaal NE-element. In dit geval moet de voltmeter nul aangeven. Om de EMF E X te meten, wordt de schakelaar in de stand gezet, met behulp van de gekalibreerde schuifregelaar R p, geeft de voltmeter nul aan en worden de meetwaarden van het apparaat gelezen.
1. Het concept van “Elektrisch circuit” 2. De belangrijkste elementen van een elektrisch circuit 3. Wat worden gewoonlijk “DC-circuits” genoemd? 4. Hoe wordt de “EMF-bron” gekarakteriseerd? 5.Waar hangt de spanning aan de klemmen van een echte bron van af? 6. Hoe wordt de “huidige bron” gekarakteriseerd? 7. Uit de wet van Ohm voor een compleet circuit. 8. Berekening bepaling van de geleidbaarheid. 9.Wat kenmerkt “Elektrische energie”? 10. Gegeneraliseerde wet van Ohm voor een deel van een circuit met een EMF. 11. Serieschakeling van weerstanden. 12. Parallelle aansluiting van weerstanden. 13. Vervanging van een stroombron door een EMF-bron, kenmerken. 14. Meetinstrumenten aansluiten op elektrische circuits. 15.Meting van spanningen, techniek. 16. Meting van stromen, techniek. 17. Vermogensmeting, methodologie. 18. Brugcircuits 19. Compensatiemeetmethode CONTROLEER VRAGEN Opmerkingen, aanvullingen Het gedeelte van het elektrische circuit waarlangs dezelfde stroom vloeit, wordt een aftakking genoemd. Het knooppunt van de takken van een elektrisch circuit wordt een knooppunt genoemd. Op elektrische schema's wordt een knooppunt aangegeven met een punt. Elk gesloten pad dat door meerdere takken loopt, wordt een elektrisch circuit genoemd. Het eenvoudigste elektrische circuit heeft één circuit; complexe elektrische circuits hebben meerdere circuits. Een aangepaste modus tussen de voeding en het externe circuit vindt plaats wanneer de weerstand van het externe circuit gelijk is aan de interne weerstand. In dit geval is de stroom in het circuit 2 keer minder dan de kortsluitstroom. De meest voorkomende en eenvoudigste soorten verbindingen in een elektrisch circuit zijn serie- en parallelle verbindingen.
De elementen van een elektrisch circuit zijn verschillende elektrische apparaten die in verschillende modi kunnen werken. De bedrijfsmodi van zowel afzonderlijke elementen als het gehele elektrische circuit worden gekenmerkt door stroom- en spanningswaarden. Omdat stroom en spanning doorgaans elke waarde kunnen aannemen, kunnen er een oneindig aantal modi zijn. De inactieve modus is een modus waarin er geen stroom in het circuit aanwezig is. Deze situatie kan optreden wanneer het circuit breekt. De nominale modus treedt op wanneer de stroombron of een ander circuitelement werkt op de waarden van stroom, spanning en vermogen gespecificeerd in het paspoort van dit elektrische apparaat. Deze waarden komen overeen met de meest optimale bedrijfsomstandigheden van het apparaat in termen van efficiëntie, betrouwbaarheid, duurzaamheid, enz. Kortsluitmodus is een modus waarin de ontvangerweerstand nul is, wat overeenkomt met de aansluiting van de positieve en negatieve aansluitingen van de stroombron zonder weerstand. De kortsluitstroom kan grote waarden bereiken, vele malen hoger dan de nominale stroom. Daarom is kortsluiting een noodgeval voor de meeste elektrische installaties.
Referenties Belangrijkste 1. Grondbeginselen van circuittheorie. G.V. Zeveke, P.A. Ionkin, A.V. Netushil, S.V. Strakhov. M.: Energoatomizdat, 1989, 528 p. 2.Theoretische grondslagen van de elektrotechniek. Deel 1. L.R. Neiman, K.S. Dimirchyan L.: Energoizdat, 1981, 536 p. 3.Theoretische grondslagen van de elektrotechniek. Deel 2. L.R. Neiman, K.S. Dimirchyan L.: Energoizdat, 1981, 416 p. 4.Theoretische grondslagen van de elektrotechniek. Elektrische circuits. L.A. Bessonov M.: Hoger. school, 1996, 638 p. Aanvullend 1. Grondbeginselen van de theorie van elektrische circuits. Tatur TA Hoger school, 1980, 271 p. Verzameling van problemen en oefeningen over de theoretische grondslagen van de elektrotechniek. /Ed. P.A. Ionkina. M.: Energoizdat, 1982, 768s Gids voor laboratoriumwerk over de theorie van lineaire circuits van gelijkstroom en sinusoïdale stroom. /Ed. VD Eskova - Tomsk: TPU, 1996, 32 pp. Gids voor laboratoriumwerk aan steady-state modi van niet-lineaire circuits en transiënte processen in lineaire circuits. /Ed. VD Eskova - Tomsk: TPU, 1997, 32 p.
Om presentatievoorbeelden te gebruiken, maakt u een Google-account aan en logt u daarop in: https://accounts.google.com
Diabijschriften:
ELEKTRISCHE STROOM Elektrisch circuit en zijn componenten Leraar natuurkunde GBOU Middelbare school nr. 966 Nikulina E.V.
ELEKTRISCH CIRCUIT Een elektrisch circuit is een geheel van apparaten waardoor elektrische stroom stroomt.
Onderdelen van het eenvoudigste elektrische circuit: Elektrische stroomverbruiker Stroombron Sleutel, schakelaar Aansluitdraden
Apparaten die elektrische energie gebruiken, worden consumenten genoemd.
Huidige bronnen
De rol van een schakelaar is het sluiten en openen van een elektrisch circuit.
De stroombron wordt als laatste met verbindingsdraden op het circuit aangesloten. In elk huis en appartement, en in je favoriete school, weet je heel goed dat de stroom door ………..
Elektrische schema's Elektrische schema's zijn tekeningen die laten zien hoe elektrische apparaten in een circuit zijn aangesloten.
1. Huidige bron In een rekenmachine, in een horloge Ze vindt overal wel iets om te doen. Het zou erg zijn als ze om de een of andere reden plotseling ging zitten. Heb geen spijt van het antwoord, wat is dit?
2. Batterij van huidige bronnen
3. Lamp Wat schijnt als de zon En verlicht de weg? Dat is wat een Gouden lieverd is…………!
5. Weerstand
6. Sleutel Het sluit elke keten, het is klein, maar krachtig! Stopt de transportband in een handomdraai en opent zelfs de deuren! Wat het is?
Elektrisch schema
Veiligheidsmaatregelen We starten met elektriciteit, de kinderen studeren met u mee. Alleen veiligheidsmaatregelen moeten strikt in acht worden genomen. Sta niet op van je bureau, als je vragen hebt, stel ze dan, maar niet Petya of Sasha, maar bel de leraar. Schik al het bestek zorgvuldig op uw tafels,
Zorg ervoor dat de sleutel open is en maak vervolgens verbinding! Let bij het aansluiten van de accu op de polariteit, het kan zijn dat de ampèremeter geen geluk heeft. Nou, als jullie plotseling de bestelling vergeten, lees dan alles op de stand vele, vele keren.
Monteer een elektrisch circuit volgens het diagram
Over het onderwerp: methodologische ontwikkelingen, presentaties en notities
Presentatie "Elektrisch circuit en zijn componenten"
Dit materiaal kan gebruikt worden in een natuurkundeles in groep 8 over het onderwerp “Elektrisch circuit en zijn componenten” bij het bestuderen of beoordelen van dit onderwerp....
Presentatie "Elektrisch circuit en zijn componenten"
Deze presentatie is bedoeld voor leerlingen van het 10e leerjaar van correctionele scholen type I en II. Het kan worden gebruikt in natuurkundelessen in groep 8 van een middelbare school...
Presentatie "Fysiek dicteren. Elektrisch circuit en zijn componenten"
Presentatie voor een natuurkundeles in groep 8 "Fysiek dicteren. Elektrisch circuit en zijn componenten." Het dictaat bevat niet alleen vragen over elektrische circuits, maar ook vragen voor herhaling.
