Vizatimi i qarkut elektrik. Qarku elektrik dhe elementet e tij, ligjet. Lidhja e qarkut paralel

Qarku elektrik - një grup pajisjesh dhe objektesh që formojnë një shteg për të rryme elektrike, proceset elektrike të cilat mund të përshkruhen me ligje në forca elektromotore, rryma dhe voltazhi.

Një instalim i thjeshtë elektrik përbëhet nga një burim (qelizë galvanike, bateri, gjenerator, etj.), Konsumatorë ose marrës të energjisë elektrike (llamba inkandeshente, pajisje elektrike për ngrohje, motorë elektrik, etj.) Dhe tela lidhës që lidhin terminalet e burimit të tensionit me terminalet e konsumatorit ... Ata. qark elektrik - një grup burimesh të ndërlidhura të energjisë elektrike, marrësit dhe telat që i lidhin ato (linja e transmetimit).

Fig. 1 Diagrami i qarkut elektrik

Qarku elektrik ndahet në pjesë të brendshme dhe të jashtme. Vetë burimi i energjisë elektrike i përket pjesës së brendshme të qarkut elektrik. Pjesa e jashtme e qarkut përfshin telat lidhës, konsumatorët, çelsin e thikës, çelësat, pajisjet matëse elektrike, domethënë gjithçka që është e lidhur me terminalet e burimit të energjisë elektrike.

Rryma elektrike mund të rrjedhë vetëm në një qark elektrik të mbyllur. Prishja e qarkut në çdo pikë bën që rryma elektrike të ndalet.

Nën qarqet elektrike rrymë e vazhdueshme në inxhinieri elektrike, supozohen qarqe në të cilat rryma nuk ndryshon drejtimin e vet, domethënë polaritetin e burimeve EMF në të cilat është konstante.

Nën qarqet elektrike rryma alternative ato nënkuptojnë qarqet në të cilat rrjedh një rrymë që ndryshon me kalimin e kohës (shih, rryma alternative).

Burimet e energjisë së qarkut janë qelizat galvanike, bateritë elektronike, gjeneratorët elektromekanikë, gjeneratorët termoelektrik, fotocellet, etj. Në teknologjinë moderne, gjeneratorët elektrikë përdoren kryesisht si burime të energjisë. Të gjitha pajisjet e energjisë kanë rezistenca e brendshme vlera e së cilës është e vogël në krahasim me rezistencën e pjesëve të tjera të qarkut elektrik.

Marrësit elektrikë DC janë motorë elektrikë që modifikohen energji elektrike në mekanike, ngrohje dhe ndriçimi, impiantet e elektrolizës, etj.

Si pajisje ndihmëse, qarku elektrik përfshin pajisje për ndezjen dhe fikjen (për shembull, çelsin), instrumentet matëse sasitë elektrike (për shembull, ampermetra dhe voltmetra), pajisje mbrojtëse (për shembull, siguresa).

Të gjithë konsumatorët elektrikë karakterizohen nga parametra elektrikë, ndër të cilët kryesorët janë voltazhi dhe fuqia. Për funksionimin normal të marrësit elektrik, është e nevojshme të ruhet voltazhi i vlerësuar në terminalet e tij.

Elementet e qarkut elektrik ndahen në aktiv dhe pasiv... Elementet aktive të qarkut elektrik përfshijnë ato në të cilat shkaktohet EMF (burimet e EMF, motorët elektrikë, bateritë gjatë karikimit, etj.). Elementet pasive përfshijnë marrësit elektrikë dhe telat lidhës.

Elementet e një qark elektrik që zotërojnë një rezistencë elektronike dhe quhen rezistencë karakterizohen nga e ashtuquajtura karakteristikë volt-amper - varësia e tensionit në terminalet e elementit nga rryma në të ose varësia e rrymës në element nga voltazhi në terminalet e tij.

Nëse rezistenca e një elementi është konstante në ndonjë vlerë të rrymës në të dhe çdo vlerë të tensionit të aplikuar në të, atëherë karakteristika e tij e tensionit të rrymës është një vijë e sheshtë dhe një element i tillë quhet element linear.

Në përgjithësi, rezistenca varet si nga rryma, ashtu edhe nga voltazhi. Një nga rrethanat e kësaj është ndryshimi i rezistencës së përcjellësit kur një rrymë rrjedh nëpër të për shkak të ngrohjes së tij. Ndërsa temperatura rritet, rezistenca e përcjellësit rritet. Por sepse pothuajse në të gjitha rastet kjo varësi është e parëndësishme, elementi konsiderohet linear.

Një qark elektrik, rezistenca elektronike e seksioneve të së cilës nuk varet nga vlerat dhe drejtimet e rrymave dhe tensioneve në qark, quhet një qark elektronik linear. Një zinxhir i tillë përbëhet vetëm nga pjesë lineare dhe gjendja e tij përshkruhet nga ekuacionet algjebrike lineare.

Nëse rezistenca e një elementi qark është shumë e varur nga rryma ose voltazhi, atëherë karakteristika e tensionit aktual është e një lloji jo-linear dhe një element i tillë quhet element jo-linear.

Një qark elektrik, rezistenca elektronike e të paktën një prej seksioneve të së cilës varet nga vlerat ose nga drejtimet e rrymave dhe tensioneve në këtë seksion të qarkut, quhet një qark elektrik jolinear. Një qark i tillë përmban të paktën një element jolinear.

Koncepti i qarkut elektrik ... Qarku elektrikShtë një grup i pajisjeve gjeneruese, marrëse dhe ndihmëse, të ndërlidhura me tela elektrikë. Të gjithë elementët e qarqeve elektrike mund të ndahen në tre grupe: marrës të energjisë elektrike (elemente pasive), burime të energjisë elektrike (elemente aktive) dhe elemente për transmetimin e energjisë elektrike nga burimet te konsumatorët.

Diagramet e qarkut elektrik. Në teorinë e qarqeve elektrike (CHP), ato funksionojnë jo me qarqe elektrike reale, por me ato skemat.

Diagrami elektrikShtë një paraqitje grafike e një qarku elektrik me elementë të idealizuar që marrin parasysh fenomenet që ndodhin në një qark real.

Elektrike funksionale diagramet zbulojnë parimin e funksionimit të pajisjes.

Përmes elektrike diagramet përshkruajnë strukturën e instalimit (lidhjes) së elementeve elektrike të qarkut.

Elektrike drejtori diagramet zbulojnë lidhjet elektrike të të gjitha elementeve individuale të qarqeve elektrike me njëri-tjetrin.

Të gjitha skemat janë tërhequr sipas standardeve të caktuara - GOST. GOST-të janë baza e gjuhës teknike që përdoret në të gjithë vendin.

Simbolet për elementet e qarkut elektrik në diagram janë të standardizuara. Shembuj të imazheve të disa elementeve të qarqeve elektrike në diagrame janë dhënë në tabelë. 2.1

Qarqet zëvendësuese për elementet e qarqeve elektrike. Përveç qarqeve themelore elektrike, ka qarqet ekuivalente, sipas të cilit është më e përshtatshme për të hartuar ekuacione matematikore, përshkrime të proceseve elektrike dhe të energjisë. Dallimi midis qarqeve ekuivalente dhe diagrameve skematike të qarqeve është se rezistencat reale (fizike), mbështjelljet induktive dhe kondensatorët shfaqen në diagramin skematik, dhe në qarqet ekuivalente këto elemente reale përshkruhen nga disa qarqe - kombinime të elementeve ideale. Qarqet ekuivalente të pjesëve reale përfshijnë të tre elementët idealë - një rezistencë, një induktor dhe një kondensator, por

Tabela 2.1

Shembuj të imazheve të disa elementeve të qarqeve elektrike në diagrame

në mënyrë sasiore, vlerat e parametrave të tyre janë dukshëm të ndryshme: për një rezistencë, përbërësi rezistues i qarkut ekuivalent është i një rëndësie parësore, dhe përbërësit induktivë dhe kondensues janë shumë më pak, për një induktor, përbërësi induktiv është i një rëndësie parësore, etj

Qarqet e tilla janë modele ekuivalente të një qarku elektrik. Një shembull i një qarku ekuivalent do të konsiderohet më tej pasi të merren parasysh elementët idealë të një qarku elektrik.

parametrat kryesorë qarqet elektrike DC ndahen në të menjëhershme, konstante dhe të ndryshueshme.

Çastit Madhësitë elektrike janë madhësi vlerat e të cilave maten për një moment të caktuar në kohë. Vlerat e çastit zakonisht shënohen me shkronja të vogla (të vogla). Për shembull,

q(t) A është vlera e menjëhershme e tarifës,

unë(t) A është vlera e menjëhershme e rrymës,

u(t) - vlera e tensionit të menjëhershëm,

f(t)=unë(t)∙u(t) A është vlera e menjëhershme e fuqisë.

Në disa raste, shkronja “ t”Mund të hiqet.

Madhësitë elektrike konstante janë sasitë që nuk ndryshojnë me kalimin e kohës. Customshtë zakon të shënojmë konstante me shkronja të mëdha (të mëdha), për shembull,

– Une, DHE - forca aktuale - sasia e energjisë elektrike që kalon nëpër prerjen tërthore të përcjellësit për njësi të kohës,

– U, B - voltazhi në një seksion të caktuar të qarkut elektrik, i barabartë me ndryshimin e mundshëm në skajet e këtij seksioni,

– R, Ohm - rezistencë,

– R, W - fuqia.

Madhësitë elektrike të ndryshueshme janë sasitë që ndryshojnë me kalimin e kohës.

Në disa raste, përdoren njësi fraksionale dhe të shumëfishta:

̶ milivolt, milliampere, milliwatt: 1 mV \u003d 10 -3 V, 1 mA \u003d 10 -3 A, 1 mW \u003d 10 -3 W.

̶ mikrovolt, mikroamper: 1 μV \u003d 10 -6 V, 1 μA \u003d 10 -6 A.

̶ kilovolt, kiloamper, kilo-ohm, kilovat: 1 kV \u003d 10 3 V, 1 kA \u003d 10 3 A, 1 kOhm \u003d 10 3 Ohm, 1 kW \u003d 10 3 W.

Si njësi praktike e matjes së energjisë elektrike, përdoren vat-orë (Wh), kilovat-orë (kWh)

Të gjitha emërtimet e madhësive themelore fizike sigurohen nga standardi shtetëror. Njësitë e matjes jepen nga sistemi ndërkombëtar i njësive.

Burimet e energjisë elektrike. Për ekzistencën e një rryme të drejtpërdrejtë, është e nevojshme të keni një pajisje në qark elektrik të aftë për të krijuar dhe ruajtur ndryshimet e mundshme në seksionet e qarkut për shkak të punës së forcave me origjinë jo-elektrike. Pajisjet e tilla quhen burimet e energjisë... Thirren forca me origjinë jo-elektrike që veprojnë në transportuesit e ngarkesës falas nga burimet e energjisë forcat e jashtme... Natyra e forcave të jashtme mund të jetë e ndryshme: elektrokimike (në bateri), elektromekanike (në gjeneratorë), dritë (në fotodioda), etj.

Forcat e jashtme që veprojnë brenda burimeve të energjisë bëjnë punën e lëvizjes së ngarkesave elektrike përgjatë qarkut DC. Vlerësohet aftësia e burimit për të bërë punën e specifikuar forca elektromotore burimi (EMF).

Meqenëse ligjet e qarqeve elektrike nuk janë ende të njohura për ne, ne do të bëjmë një analizë cilësore të burimeve të energjisë. Le të shqyrtojmë analizën sasiore pasi të studiojmë këto ligje.

Në teorinë e qarqeve elektrike, dallohen dy lloje të burimeve të idealizuara të energjisë elektrike: një burim ideal i EMF dhe një burim ideal i rrymës.

Burim ideal EMF (fig. 2.1, dhe) rezistenca e brendshme është pafundësisht e vogël. Si rezultat, voltazhi në terminalet e burimit nuk ndryshon kur ndryshon ngarkesa, ndryshon rryma. Shigjeta burimore tregon drejtimin e rritjes së mundshme.

Shembuj të burimeve të tilla janë bateritë ose gjeneratorët e tensionit induktiv.

a b në

Figura: 2.1 Imazhi grafik i kushtëzuar (a), karakteristika e tensionit aktual (b) dhe varësia e tensionit nga ngarkesa e një burimi ideal EMF

Kanë burim ideal aktual (fig. 2.2, dhe) rezistenca e brendshme është pafundësisht e madhe. Prandaj, kur ngarkesa ndryshon, rryma e burimit nuk ndryshon, voltazhi në terminalet e tij ndryshon.

a B C

Figura: 2.2. Imazhi grafik i kushtëzuar (a), karakteristika e tensionit të rrymës (b) dhe varësia e rrymës nga ngarkesa e një burimi ideal të rrymës

Një burim aktual teorikisht ideal prodhon një rrymë të caktuar J edhe në një qark të hapur, i cili është i mundur vetëm nën supozimin e një tensioni pafundësisht të madh midis terminaleve të tij. Burim ideal aktual për J= 0 është ekuivalente me një qark të hapur. Një shembull i një burimi të tillë është një gjenerator kapacitiv i bazuar në gjenerimin e një rryme kur fusha elektrike ndryshon.

Në varësi të shkallës së kontrollueshmërisë, ekzistojnë burime të pavarura (të pakontrolluara) dhe të varura (të kontrolluara) të energjisë.

Burimet ideale të energjisë të diskutuara më lart janë i pavarur.

Burim i kontrolluar - një element me katër pole, i përbërë nga dy degë dhe dy palë rezultate: hyrja dhe dalja. Ka vetitë e mëposhtme:

1) vlera e daljes është proporcionale me vlerën e hyrjes;

2) vlera e daljes nuk ndikon në vlerën e hyrjes.

Sasitë hyrëse dhe dalëse të burimit të kontrolluar mund të jenë rryma ose tensione. Prandaj, ekzistojnë katër lloje të burimeve të kontrolluara (Fig. 2.3).

a b

c d

Figura: 2.3. Bllok diagrame të burimeve të kontrolluara të energjisë

1. Burimi i tensionit të kontrolluar nga voltazhi (INUN), fig. 2.3, dhe... Rryma hyrëse e këtij elementi është zero: unë \u003d 0. Tensioni në daljen INUN është proporcional me tensionin e hyrjes: E= ku... Parametri kryesor është fitimi pa tension i tensionit k.

2. Burimi i rrymës së kontrolluar nga voltazhi (VTUN), fig. 2.3, b... Rryma e daljes së këtij burimi është proporcionale me tensionin e hyrjes: J = ku... Rryma hyrëse e ITUN është zero. Raporti i aspektit k, që ka dimensionin e përcjellshmërisë, quhet përcjellshmëri transferimi ose pjerrësi.

3. Burimi i tensionit i kontrolluar nga rryma (INUT), fig. 2.3, c... Tensioni në daljen INUT është proporcional me rrymën hyrëse: E = si.

Parametri i kontrollit INUT ka dimensionin e rezistencës.

4. Burimi aktual i kontrolluar nga rryma (ITUT), fig. 2.3, d... Meqenëse dega e hyrjes përfaqëson një qark të shkurtër, voltazhi i hyrjes së këtij burimi është zero: u \u003d 0. Rryma e daljes ITUT është proporcionale me rrymën hyrëse: J = si... Koeficienti pa dimension i proporcionalitetit k quhet faktori aktual i amplifikimit.

Vini re se terminalet e hyrjes së burimeve të kontrolluara nga rryma janë me qark të shkurtër me kusht dhe terminalet e hyrjes së burimeve të kontrolluara të tensionit janë të hapura me kusht.

Burimet e kontrolluara janë elemente të pakthyeshme, pasi që transmetimi i sinjalit kryhet vetëm nga hyrja në dalje. Nevojitet një qark i jashtëm për të transferuar sinjalin nga dalja në hyrjen e burimit, i cili quhet qark kthyes.

Nuk ka pajisje ideale në jetën reale. E vërtetë (llogaritur) burim EMF ka një rezistencë të brendshme të vogël, por jo zero R shtrirje (fig. 2.4, dhe).

dhe b

Figura: 2.4. Karakteristikë e jashtme e burimit EMF

Ndërsa rritet rryma e ngarkesës, rritet edhe rënia e tensionit në rezistencën e brendshme të burimit, kështu që voltazhi i daljes së burimit do të ulet, siç tregohet në Fig. 2.4, b.

Kur llogaritni qarqet elektrike, burimi ideal i rrymës zëvendësohet gjithashtu nga burimi i rrymës së llogaritur. Burimi i llogaritur përfaqëson një burim rryme me një rezistencë të brendshme të lidhur paralelisht me rezistencën R ext, (Figura 2.5, dhe) Rezistenca e rezistencës së burimit aktual ka një vlerë relativisht të madhe dhe rryma e ngarkesës zvogëlohet me rritjen e saj (d.m.th., me një rënie në vlerën e rezistencës së ngarkesës), siç tregohet në Fig. 2.5, b.

Figura: 2.5. Karakteristikë e jashtme e burimit aktual

Ne do të shqyrtojmë analizën e funksionimit të burimeve të energjisë në një qark pasi kemi studiuar ligjet themelore të qarqeve elektrike.

Marrësit (konsumatorët ) energji formojnë pjesën e jashtme të qarkut. Një marrës i energjisë elektrike (konsumatori) është një pajisje që shndërron energjinë elektrike në çdo lloj energjie tjetër (një motor elektrik - në mekanik, një ngrohës elektrik - në nxehtësi, një burim drite - në dritë (rrezatues), etj.).

Marrësi i energjisë vendos një ngarkesë në burim. Prandaj, rezistenca e marrësit quhet rezistencë e ngarkesës dhe shënohet me indeksin "n" (ngarkesa).

Ngarkesa është rryma e konsumuar nga marrësi elektrik, ose energjia, domethënë një sasi që mund të përcaktohet.

Dihet që në praktikë kërkimi shkencor dhe llogaritjet e aplikuara, një metodë e përdorur gjerësisht për të përfaqësuar një objekt të hulumtimit ose llogaritjes është modelimi, d.m.th. duke zëvendësuar elementet reale me modelet e tyre të idealizuara. Në inxhinieri elektrike, ekzistojnë tre elementë të idealizuar të marrjes: një rezistencë, një induktor dhe një kondensator (Figura 2.6).

a b c

Figura: 2.6. Imazhe grafike të kushtëzuara të marrësve të idealizuar të energjisë elektrike: rezistencë ( dhe), induktorët ( b) dhe kondensatori ( c)

Kur analizoni qarqet elektrike, përshkrimet matematikore (ekuacionet) e këtyre modeleve ose karakteristikat e tyre të volt-amperit - varësitë U = f(Une) ose unë \u003d f(U).

Elementi rezistues, ose rezistencë ideale(fig. 2.6, dhe) Isshtë një element pasiv, karakteristika kryesore e të cilit është rezistencaR ose përçueshmëriaG = R - 1 Simulon shndërrimin e energjisë elektrike në nxehtësi.

Në varësi të sjelljes së vlerës së rezistencës kur ndryshoni mënyrën e funksionimit të qarkut, rezistencat ndahen në lineare dhe jolineare. Për lineare rezistencat R = konst dhe rryma e çastit që rrjedh përmes saj unë(t) dhe voltazhi i menjëhershëm i aplikuar në të u(t) janë proporcionale me njëra-tjetrën

Karakteristika e tensionit aktual të një rezistence lineare përfaqësohet nga një vijë e drejtë që kalon përmes origjinës (Fig. 2.7).

a b

Figura: 2.7 Imazhi i rezistencës R si një element qarku ( dhe) dhe karakteristikën e tij të tensionit aktual ( b)

Njësia e rezistencës është 1 Ohm = 1 NË/1 DHE, d.m.th. në një rezistencë në 1 Ohm ndryshimi i mundshëm në 1 NË krijon një rrymë në 1 DHE.

Vlera e rezistencës së rezistencave lineare përcaktohet nga dimensionet gjeometrike të trupit dhe vetitë e materialit: rezistenca specifike ρ ( Ohm· m) ose përcjellshmëria reciproke γ \u003d ρ – 1 ( Cm/m) Në rastin më të thjeshtë, një gjatësi e dirigjentit l dhe seksioni S rezistenca e tij përcaktohet nga shprehja

(Ohm).

Vlera e rezistencës jolineare rezistencat është një funksion i mënyrës së funksionimit të qarkut: R = f(Une) ose R = f(U) Karakteristika e tensionit aktual të një rezistence jolineare ka formën e një lakore të caktuar (Fig. 2.8) Nëse karakteristika është e vendosur në kuadrantin e parë dhe të tretë (kurba 1 në Fig. 2.8, b), atëherë elementi është pasiv, që nga fuqia e çastit f = ui pozitive Nëse ndonjë pjesë e karakteristikës I - V është në kuadrantin e dytë ose të katërt (lakorja 2 në Fig. 2.8, b), atëherë produkti i tensionit dhe rrymës është negativ, i cili korrespondon me gjenerimin e energjisë.

dheb

Figura: 2.8. Imazhi grafik i kushtëzuar ( dhe) dhe shembuj të karakteristikave të tensionit aktual ( b) elemente rezistente jolineare

Një element rezistent jolinear ka disa parametra.

Me një tension të vazhdueshëm në qark, raporti i rrymës do të rrjedhë, quhet rezistencë statike ose rezistencë e elementit të dhënë ndaj rrymës së drejtpërdrejtë, d.m.th.

ku është rryma që rrjedh në qark në tension në terminalet e dy terminaleve jolineare. Rezistenca statike është proporcionale me tangjentën e këndit të rrezes të tërhequr nga origjina në kjo pikë karakteristikat e volt-amperit.

Ndryshe nga një rezistencë lineare konvencionale, vlera e rezistencës statike të një rezistence jolineare nuk është konstante, por varet nga madhësia e tensionit të aplikuar ose rrymës që rrjedh përmes saj.

Rezistenca diferenciale e një dy pole jolineare

Rezistenca diferenciale është proporcionale me tangjentën e këndit të pjerrësisë midis tangjentës së tërhequr në një pikë të caktuar të karakteristikës së tensionit të rrymës dhe boshtit të ndryshores së pavarur (Fig. 2.9. b, c) është boshti i stresit. Në rastin e përgjithshëm, rezistenca diferenciale në secilën pikë të karakteristikës I - V ka vlera të ndryshme.

a b c

Figura: 2.9. Rezistencë jo-lineare: a - imazh grafik i kushtëzuar; b, c - opsionet për karakteristikat e tensionit aktual

Parametrat statike dhe diferenciale lidhen si më poshtë

.

Elementi induktiv, ose induktiv ideal

spirale simulon shndërrimin e energjisë elektrike në energji magnetike, si dhe EMF të vetë-induksionit.

Elementi induktiv (fig. 2.10, a) shënohet me simbolin L, dhe vlera e induktivitetit të saj matet në henry ( Zoti.).

a b

Figura 2.10. Imazhi grafik i kushtëzuar ( dhe) dhe shembuj të karakteristikave Weber-ampere të elementeve induktive lineare dhe jolineare ( b)

Induktanca lineare, e pavarur nga koha (Figura 2.9, dhe) përcaktohet nga një ekuacion linear që lidh rrymën e menjëhershme që rrjedh përmes spirales me fluksin magnetik të krijuar prej tij

ψ = Li, (2.1)

ku është lidhja e fluksit ψ \u003d w F - do të thotë ( A - fluksi magnetik, w -numri i kthesave) fluksi magnetik total në weber (Wb).

Tensioni i çastit nëpër induktor përcaktohet nga shprehja

u(t) = dψ/dt. (2.2)

Duke zëvendësuar (2.1) në (2.2), ne marrim, duke marrë parasysh atë L = konst

dhe marrëdhënia e anasjelltë mund të përfaqësohet në formë

ku Une 0 është një konstante integrimi numerikisht e barabartë me rrymën fillestare që rrjedh përmes induktorit.

Kur veprojnë qarqet elektrike në modalitetin e rrymës së drejtpërdrejtë, kur voltazhi nëpër çdo induktor

pra induktori është një përcjellës i rezistencës zero ("qark i shkurtër").

Fuqia e menjëhershmehyrja në induktancë është

Karakteristika kryesore e induktorit është karakteristika weber-amper - varësia ψ (unë) Për induktorët linearë, varësia ψ (unë) është një vijë e drejtë që kalon nëpër origjinë (shih Fig. 2.10, b); ku

Karakteristikat jo-lineare të induktorit (shih lakoren ψ (unë) në Fig. 2.10, b) përcakton praninë e një bërthame të bërë nga një material ferromagnetik për të cilin varësia e induksionit magnetik nga forca e fushës është jolineare. Pa marrë parasysh fenomenin e histerezës magnetike, spiralja jolineare karakterizohet nga induktanca statike dhe diferenciale.

Elementi kapacitiv, ose kondensator ideal(fig. 2.11, dhe) merr parasysh energjinë e fushës elektrike të kondensatorit, si dhe rrymat e zhvendosjes. Ka një kapacitet NGAmatur në farads ( F).

Shumica e materialeve të përdorura për izolimin e pllakave të kondensatorit kanë një konstante dielektrike konstante, kështu që varësia për ta është një kapacitet linear, i pavarur nga koha, përshkruhet nga ekuacioni linear

q = Cu. (2.3)

Në këtë rast, varësia q(u) është një vijë e drejtë që kalon përmes origjinës, (shih Fig. 2.11, b) dhe

a b

Figura 2.11. Imazhi grafik i kushtëzuar ( dhe) dhe shembuj të karakteristikave Weber-ampere të elementeve kapacitare lineare dhe jolineare dhe jolineare ( b)

Rryma që rrjedh përmes kondensatorit është, sipas

unë(t) = dq/dt. (2.4)

Zëvendësimi (2.4) në (2.3) dhe marrja parasysh se C \u003d konst, ne marrim

dhe marrëdhënia e anasjelltë mund të merret nga shprehja

ku U o - konstanta e integrimit, numerikisht e barabartë me tensionin fillestar në kondensator.

Kur punoni qarqet elektrike në modalitetin e rrymës konstante, kur ,, rryma përmes ndonjë kondensatori

prandaj, kondensatori është një qark i hapur.

Për dielektrikët jolineare (ferroelektrikë), konstanta dielektrike është një funksion i forcës së fushës, e cila shkakton jolinearitet të varësisë q(u) (fig. 2.11, b).

Në këtë rast, pa marrë parasysh fenomenin e histerezës elektrike, kondensatori jolinear karakterizohet nga një statike

dhe kapacitetet diferenciale.

Fuqia e menjëhershme e furnizuar me kontejner është

Ajo shoqërohet me procesin e akumulimit ose humbjes së ngarkesës elektrike në enë.

Qarqet elektrike të përbëra vetëm nga elemente lineare quhen qarqe elektrike lineare. Kur përdoret të paktën një element jo-linear, qarku elektrik bëhet jo-linear.

Elementet ideale të konsideruara bëjnë të mundur ndërtimin e qarqeve ekuivalente për elementet reale. Merrni parasysh, për shembull, qarkun ekuivalent të një mbështjellje induktive të vërtetë, të cilën përmbajnë shumica e pajisjeve elektrike (Figura 2.12).

Figura: 2.12. Qarku ekuivalent i induktorit

Komponenti induktiv (induksioni EMF kur ndryshon rryma në spiral) shfaqet në qarkun ekuivalent me një induktor L... Spiralja induktive nxehet nën veprimin e një rryme elektrike, e cila merr parasysh elementin rezistues R, dhe elementi kapacitiv NGA merr parasysh energjinë e fushës elektrike midis kthesave të saj. Parametrat e elementeve të qarkut ekuivalent të spirales përcaktohen nga qëllimi i tij (vlera e induktivitetit), vetitë e materialeve të përdorura (vlera e rezistencës) dhe modeli (vlera e kapacitetit).

Elementet e transmetimit të energjisë elektrike telat përdoren nga burimi i energjisë deri te marrësi, si dhe pajisjet që sigurojnë nivelin dhe cilësinë e tensionit, etj. Këto përfshijnë:

a) pajisjet e kalimit për ndezjen dhe fikjen e pajisjeve dhe pajisjeve elektrike (çelësa, çelësa, etj.);

b) instrumente (ampermetra, voltmetra, etj.);

c) pajisjet mbrojtëse (siguresat, ndërprerësit, etj.).

Elementet strukturore të qarqeve elektrike. Për të thjeshtuar konceptet, futen përkufizimet e elementeve të qarqeve elektrike. Konceptet kryesore janë dhënë më poshtë.

Dega- një pjesë e një qarku elektrik, i përbërë nga një ose disa burime të lidhura me seri dhe marrës të energjisë, rryma në të cilën është e njëjtë.

Mund të formulohet më thjeshtë: një degë është një pjesë e një qarku me një rrymë.

Degët mund të jenë aktivqë përmbajnë burime të energjisë, dhe pasivi perbere nga disa marres.

NyjëTheshtë pika e zinxhirit ku bashkohen të paktën tre degë (Fig. 2.13).

Dega -seksion i një zinxhiri nga një nyje në një nyje tjetër.

Figura: 2.13. Përfaqësimi i nyjeve dhe degëve në një zinxhir

Qarku– çdo shteg i mbyllur përgjatë degëve të zinxhirit. Zinxhiri mund të jetë me një qark (Fig. 2.14) dhe me shumë qark (Fig. 2.15).

Qarqet me një lak janë më të thjeshtat. Ata quhen të thjeshtë ose të degëzuar. Zinxhirët me shumë qark quhen komplekse ose të degëzuara. Në disa raste, një qark me shumë qark shndërrohet në një qark me një qark, i cili thjeshton llogaritjen.

Figura: 2.14. Skema Fig. 2.15. Diagrami me shumë qark

zinxhir me qark të vetëm

Drejtimet e EMF, tensioneve dhe rrymave në qark ... Për shkrimin e saktë të ekuacioneve të qarqeve elektrike, është e nevojshme të vendosni drejtimet e EMF, tensioneve dhe rrymave në qarkun elektrik. Për këtë qëllim, marrëveshjet e mëposhtme janë miratuar:

- brenda burimit të EMF, drejtimi pozitiv i EMF është drejtimi nga poli negativ në pozitiv;

- në pjesën e qarkut të jashtëm ndaj burimit, drejtimi i rrymës përkon me drejtimin e EMF të burimit (d.m.th. nga poli pozitiv në atë negativ);

- drejtimi pozitiv i rënies së tensionit nëpër elementet e qarkut përkon me drejtimin pozitiv të rrymës në këto elemente (në të kundërt me drejtimin pozitiv të burimit EMF).

Drejtimet aktuale të tensioneve dhe rrymave mund të ndryshojnë nga pozitivisht me kusht, në këtë rast ato do të ndryshojnë në shenjë.