Elementet e diagramit të qarkut. Qarku elektrik dhe përbërësit e tij
E vërtetë qark elektrik - një grup pajisjesh të dizajnuara për transmetimin, shpërndarjen dhe transformimin e energjisë. Përmban burime të energjisë elektrike, marrës të energjisë elektrike, instrumente matës, pajisje komutuese, linja lidhëse dhe tela. Qarku elektrikështë një grup i lidhur në një mënyrë të caktuar, konsumatorët (ose përkatësisht elementët aktivë dhe pasivë) dhe konvertuesit e energjisë elektrike. Zinxhiri quhet pasivnëse përbëhet vetëm nga elemente pasive, dhe aktivnëse përmban edhe elementë aktivë.Një burim i energjisë elektrikequhet element i një qarku elektrik që shndërron energjinë joelektrike në energji elektrike. Konsumatori i energjisë elektrikequhet element i një qarku elektrik që shndërron energjinë elektrike në energji joelektrike. Konvertues i energjisë elektrikequhet pajisje që ndryshon sasinë dhe formën e energjisë elektrike.
Një magnet që lëviz afër një qarku elektrik, siç është një spiral, gjeneron një rrymë elektrike në atë qark që qarkullon në drejtim të kundërt me zhvendosjen e magnetit. Thisshtë ky fenomen që lejon prodhimin e gjeneratorëve dhe motorëve elektrikë.
Në një gjenerator të termocentralit, këta janë elektromagnet që rrotullohen brenda një spiralje dhe gjenerojnë rryma alternative brenda një spiralje të lidhur me një qark të jashtëm. Kur spiralja lidhet me një qark të jashtëm, gjenerohet një rrymë e cila, si forca elektromotore, do të ndryshojë në varësi të funksionit sinusoidal siç tregohet në figurë. Kjo rrymë quhet rrymë alternative sinusoidale. Rryma alternative është një variabël që ndryshon me kalimin e kohës sipas ndryshimit sinusoidal, i cili është një funksion i amplituda dhe frekuencës dhe fazës, e cila varet nga fillimi i kohës.
Për të kryer llogaritjen, është e nevojshme që secila pajisje elektrike ta paraqesë atë qark ekuivalent... Qarku ekuivalent i një qarku elektrik përbëhet nga një grup elementesh të idealizuara (rezistencë, kondensator, induktor).
Tensioni :
Marrëdhënia midis rrymës dhe tensionit në një element të qarkut quhet karakteristikë e tensionit aktual (VAC)element, i cili zakonisht përshkruhet grafikisht.
Karakterizohet nga një periudhë, e cila është intervali kohor midis dy majave të njëpasnjëshme, dhe një frekuencë, e cila është numri i periudhave për njësi të kohës. Frekuenca është një konstante në të gjithë gjatësinë e rrjetit sepse të gjithë gjeneratorët rrotullohen me të njëjtën shpejtësi. Ka dy vlera kryesore të frekuencës në botë.
Në sistemet elektrike, rryma alternative sinusoidale është forma më e zakonshme e gjenerimit, transportimit dhe përdorimit të energjisë elektrike. Megjithatë, ekziston një formë tjetër e rrymës dhe tensionit në të cilën energjia elektrike mund të prodhohet, transportohet dhe përdoret: rryma e drejtpërdrejtë. Karakteristika e tij kryesore, si voltazhi, është se amplituda e saj është konstante me kalimin e kohës.
Si konsumator në teorinë e qarqeve elektrike rrymë e vazhdueshme ekziston një rezistencë e karakterizuar nga rezistenca (R), për të cilën ligji i Ohmit është i vlefshëm:
Burimi aktual i idealizuarShtë një element qarku, rryma e të cilit nuk varet nga voltazhi dhe është një vlerë konstante e dhënë.
Në një burim aktual të rrymës, me rritjen e tensionit, rryma e gjeneruar zvogëlohet. Çdo burim i vërtetë aktual mund të shndërrohet në një të idealizuar si më poshtë:
Aplikimi në nivelin e marrësit
Ekzistojnë dy lloje të pajisjeve në këtë nivel. Pajisjet që veprojnë në rrymë alternative direkt nën tensionin e rrjetit: ndriçimi, ngrohja dhe të gjithë marrësit që përmbajnë motorë. Gjithashtu në industri, të gjitha pajisjet që funksionojnë me motorë ose kërkojnë energji të lartë furnizohen me rrymë alternative. Marrësit elektronikë nuk funksionojnë në rrymë alternative, por vetëm në rrymë të drejtpërdrejtë tension i ulët... Ata veprojnë me energji AC nga një prizë AC duke përdorur një pajisje të veçantë të quajtur adaptor AC që kalon energjinë AC nga priza AC në DC. Në shumicën e pajisjeve elektronike, adaptori është i integruar në pajisjen që mundësohet nga furnizimi me energji elektrike. Mbivendosja e dy rrymave të një natyre të ndryshme, të tilla si rryma e drejtpërdrejtë dhe rryma alternative, mund të jetë e habitshme, sepse përfshin pajisje konvertimi për përdorimin e njërës nga tjetra.
Kombinuar këto dy formula, ne kemi:
Për një burim të rrymës kundër
Forma e kombinuar e ligjit të përgjithshëm të Ohmit për degët që përmbajnë një burim aktual:
Ku shenja e sipërme korrespondon me diagramin në të cilin U J dhe J i drejtuar bashkë.
Struktura e qarkut elektrik.
Deganjë qark elektrik quhet seksion, elementët e të cilit janë të lidhur në seri njëri pas tjetrit dhe rrjedhin rreth tyre nga e njëjta rrymë.
Në fakt, kjo ekzistencë është historike. Përdorimi i parë i energjisë elektrike ishte në ndriçimin urban, të zhvilluar në Nju Jork nga Thomas Edison dhe në Grenoble nga Aristide Berges. Ata ishin në rrymë të drejtpërdrejtë, të prodhuara nga qelizat e ngarkesës Gramme (neni 026). Kërkesa në rritje për instalimet e energjisë në energji elektrike ka çuar në një rritje të intensitetit të rrymës, e cila kërkonte një rritje në diametrin e përçuesve dhe, për këtë arsye, peshën dhe çmimin e tyre, gjë që çoi në një situatë bllokimi.
Ishte atëherë ajo që pamë shfaqjen e rrymës alternative të gjeneruar nga gjeneratorët me një fushë rrotulluese në lidhje me zbulimin e një transformatori nga Lucien Gaoulard dhe Josiah Willard Gibbs, i cili lejoi që voltazhi të ndryshohej sipas nevojave. Atëherë ishte e mundur të prodhohej në tension të ulët ose të mesëm, dhe më pas, për transport, të ngrite tensionin për të kufizuar humbjet dhe prerjen tërthore të përçuesve, dhe më në fund të përdorësh për të ulur tensionin për ta përshtatur atë me karakteristikat e pajisjes marrëse.
Nyjënjë qark elektrik është kryqëzimi i disa degëve. Një nyje lidh të paktën tre degë dhe është një pikë e degës.
Degët konsiderohen të lidhura vazhdimisht,nëse ato fluturohen përreth nga e njëjta rrymë. Degët konsiderohen të lidhura paralele,nëse janë bashkangjitur në të njëjtën palë nyjesh.
Nikola Tesla propozoi këtë lloj rryme. Për arsye komerciale, Thomas Edison refuzoi që ai të vriste kafshë në një shesh publik për të demonstruar rreziqet e tensionit të lartë. Sidoqoftë, ishte rrymë alternative, e cila për arsye ekonomike dhe praktike mbizotëronte dhe u bë një mjet i gjithanshëm i prodhimit, transportit dhe në shumicën e rasteve duke përdorur energji elektrike.
Sot, megjithatë, elektricistët po rizbulojnë rrymën e drejtpërdrejtë falë evolucionit të teknologjisë që lejon instalime të rrymës së drejtpërdrejtë të tensionit të lartë, gjë që i jep atij një interes të ri në transportin në distanca të gjata ose në lidhjet nëntokësore ose nënujore. Materiali përbëhet nga elemente kimike... Elementi më i vogël është atomi.
Skicënjë qark elektrik quhet një grup i degëve të njëpasnjëshme. Nyjet në të cilat lidhen këto degë janë pika degësh. Kur përshkon mbyllurpikat e fillimit dhe përfundimit të konturit janë të njëjta.
Një zinxhir në të cilin nuk ka degë quhet me një qark,nëse ka degë - me shumë qark.Një zinxhir me shumë qark karakterizohet nga numri i qarqeve të pavarura. Grupi i kontureve të pavarura përcaktohet nga fakti se secila prej konturave të mëvonshme, duke filluar nga ajo elementare, ndryshon në të paktën një degë të re. Numri i kontureve të pavarura mund të përcaktohet nga formula Euler:
Vetë atomi përbëhet nga elektronet, protonet dhe neutronet, të cilët shërbejnë si ngjitës midis protoneve. Bërthama atomike tregohet me ngjyrë blu. Elektronet janë grimca shumë të vogla, të ngarkuara negativisht, që rrotullohen rreth bërthamës, si satelitët rreth Tokës.
Nga ana tjetër, protonet janë të ngarkuar pozitivisht. Elektronet shkëputen lehtësisht nga një atom dhe mund të ngarkohen në një atom tjetër. Kur një sipërfaqe e mbingarkuar e elektroneve vihet në kontakt me një sipërfaqe që shkarkohet në elektron, kjo shkakton shkëndija dhe çarje: energji elektrike.
Disa substanca tërhiqen nga objektet e lehta pas fërkimit. Ju mund të fërkoni një tullumbace në një triko dhe më pas ta imagjinoni atë mbi kokën e dikujt me flokë të shkurtër. Kur hiqni trikoin tuaj akrilik, elektronet vijnë dhe, për shembull, aplikohen në flokët tuaj. Atëherë dëgjoni gulçimë. Nëse jeni në errësirë, mund të shihni shkëndija të vogla si rrufeja.
Kur paralele lidhja, roli i përçueshmërisë ekuivalente (ose përçueshmëria e një konsumatori ekuivalent) luhet nga shuma e përcjellshmërisë së të gjithë konsumatorëve (Fig. 1.12.).
9-10) Transformimi ekuivalent "Yll - trekëndësh"
Në nyje a, b, c si trekëndëshi dhe ylli në fig. 1.14. lidheni me pjesën tjetër të qarkut. Transformimi i një trekëndëshi në një yll duhet të jetë i tillë që për vlerat e njëjta potencialet e pikave me të njëjtin emër të trekëndëshit dhe yllit, rrymat që rrjedhin në këto pika ishin të njëjta, atëherë i gjithë qarku i jashtëm "nuk do të vërejë" zëvendësimin.
Në retë e shiut, rrymat e forta të ajrit shkaktojnë fërkime midis grimcave të ujit ose akullit. Këto re formojnë shtresa pozitive dhe negative. Më pas rrufeja ndodh brenda reve ose midis një reje dhe tokës. Një stuhi mesatare prodhon energji elektrike nga një termocentral i vogël bërthamor.
Ju mund të lëvizni dhe kontrolloni drejtimin e elektroneve lëvizëse. Një rrjedhë e vazhdueshme e elektroneve quhet goditje elektrike... Elementi që organizon lëvizjen e elektroneve quhet gjenerator. Materialet përcjellëse përbëhen nga atome që kanë të paktën një elektron të lëvizshëm që mund të qarkullojë lirisht nga një atom në tjetrin.
Le të shprehemi U trekëndëshi ab përmes parametrave të konsumatorëve dhe rrymave që rrjedhin në këto nyje. Le të shkruajmë ekuacione Kirchhoff për konturin dhe nyjet a dhe b.
Zëvendësoni rrymat në ekuacionin e parë Une 3 dhe Une 2 në shprehjet përkatëse:
Tani kemi një shprehje për të njëjtin tension kur lidhim konsumatorët me një yll:
Në këtë mënyrë , rezistenca e rrezes së yllit është e barabartë me produktin e rezistencave të anëve ngjitur të trekëndëshit të ndarë me shumën e rezistencave të tre anëve të trekëndëshit.
Rryma elektrike është një rrymë konstante e elektroneve, e cila lëviz në një qark gjithmonë në një drejtim, dhe numri i elektroneve në qarkullim matet në vat. Në "termocentralet" disa magnet shumë të fuqishëm rrotullohen në disa mbështjellje, të cilat kanë mijëra rrotullime, rrjedha e elektroneve bëhet e konsiderueshme.
Të gjitha qarqet përmbajnë një burim energjie, një përcjellës në të cilin mund të rrjedhë një rrymë dhe një ose më shumë rezistencë. Pse të filloni një kurs Pajisjesh me konceptet elektronike? Do të jetë gjithashtu e nevojshme të njihen karakteristikat e përbërësve të ndryshëm, të cilët, edhe kur janë shumë komplekse, prodhohen nga një numër i vogël i përbërësve themelorë: rezistorë, kondensatorë, mbështjellje, gjysmëpërçues, kjo është e gjitha! Por kjo është gjithashtu baza minimale.
Formulat e anasjellta të transformimit mund të nxirren në mënyrë të pavarur, ose si pasojë e marrëdhënieve përmes përçueshmërisë:
Ose përmes rezistencës:
11) Bilanci i energjisë.
Sipas ligjit Joule-Lenz, e gjithë energjia elektrike e dhënë përçuesit si rezultat i punës së forcave fushe elektrike, kthehet në energji të nxehtësisë:
Më në fund, do të duhet të përdorim një multimetër për të marrë matje të tilla si tensioni ose kontrollimi i një kunji ose kablli. Disa koncepte në lidhje me njësitë e përdorura nga elektricistët nuk do të jenë shumë të mëdha. Ngarkesa elektrike është pronë e disave grimcat elementare... Në kohët antike, grekët vëzhgonin shfaqjen e këtyre ngarkesave duke fërkuar qelibar në pëlhurë. Qelibari i ngarkuar në këtë mënyrë mund të tërheqë objekte të lehta. Kjo forcë tërheqëse është e krahasueshme me tërheqjen e masave nëse ekzistojnë dy lloje të ngarkesave elektrike, dhe vërehet se këto forca elektrostatike tërhiqen dhe sprapsen.
Sipas ligjit të përgjithësuar të Ohmit.
Prandaj ndjek ligjin e ruajtjes së energjisë, sipas të cilit shuma algjebrike e fuqive të furnizuara për të gjitha degët e qarkut elektrik të degëzuar është e barabartë me zero:
Ekziston një formë tjetër e regjistrimit të bilancit të energjisë:
Në anën e majtë, fuqitë e burimeve të energjisë përmblidhen, dhe në anën e djathtë - fuqitë e shndërruara në nxehtësi tek konsumatorët. Kapacitetet që japin energji merren me një shenjë "+", dhe ato që veprojnë në mënyrën e konsumatorëve - me një shenjë "-".
Do të ishte Benjamin Franklin, në veçanti eksperimentet e tij në rrufe, i cili, pasi studioi ngarkesat elektrike, vendosi në mënyrë arbitrare të përmendte disa pozitive dhe të tjera negative, të cilat i lejuan atij të deklarojë sjelljen e tij: akuzat për shenja të kundërta tërheqin ata që kanë të njëjtat shenja reflektojnë vetveten.
Të gjithë e kemi parë dhe ribërë përvojën e fërkimit të një sendi plastik me një leckë për ta elektrizuar dhe tërhequr copa të vogla letre. Kjo përvojë është e mundur vetëm kur përdorni materiale izoluese. Ngarkesat elektrike mund të ndërtohen lokalisht dhe të shpërndahen në përçues.
12) Llogaritja e qarqeve elektrike të pa degëzuar
Baza për llogaritjen e qarqeve elektrike me një qark (të pa degëzuar) që përmbajnë burime të të dy llojeve dhe konsumatorëve janë ligjet Ohm dhe Kirchhoff të shqyrtuara më parë.
Nëse nuk ka zinxhir burimet aktuale, dhe parametrat e konsumatorit ( R)dhe burimet e tensionit ( E) janë dhënë, atëherë detyra është zakonisht të përcaktohet rryma e lakut. Drejtimi pozitiv i rrymës së dëshiruar zgjidhet në mënyrë arbitrare dhe përpilohet një ekuacion:
Fenomeni elektriciteti statik është në fillim të rrufesë, është gjithashtu një burim i shkarkimeve elektrike kur nxjerrim rrobat e tharëses dhe shkarkimeve që nganjëherë na befasojnë kur dalim nga makina. Statikja e energjisë elektrike mund të ndodhë edhe kur këmbët janë të bashkangjitura me qilima në kushte të thata të motit. Ky fenomen mund të jetë i rrezikshëm për përbërësit elektronikë dhe teknikët, përpara se të prekni kartat elektronike, sigurohuni që t'i mbani këto ngarkesa tepër të rëndësishme për disa përbërës të ndjeshëm.
Energjia elektrike statike përdoret në disa pajisje, kryesisht për ne, fotokopjuesit dhe printerët lazer. Zhvendosja e elektroneve të lira në një përcjellës. Për të qenë mjaft të saktë, duhet të flasim ngarkesa elektrike... Zakonisht këto janë elektrone në një përcjellës metalik, por nganjëherë ato janë jone, d.m.th. atome të ngarkuara elektrikisht. Kjo ndodh në rastin e shkarkimeve elektrike në një gaz jonizues ose joneve në një elektrolit.
Nëse është në qark, përveç konsumatorit ( R) dhe burimet e EMF ( E), ekziston një burim aktual ( J), atëherë problemi zakonisht zvogëlohet në përcaktimin e tensionit në burimin aktual U J sepse rryma e lakut Une përkon me rrymën e specifikuar të burimit J. Polariteti pozitiv U J zgjidhet në mënyrë arbitrare, por preferohet të vendoset një shenjë "+" në majë të shigjetës (ky polaritet korrespondon me formulën :). Polarizmi i vërtetë U J përkon me atë të zgjedhur nëse gjatë llogaritjes U J shprehet si numër pozitiv, dhe është e kundërt me atë të zgjedhur nëse U J. Rënia e dëshiruar e tensionit në burimin aktual U J në mungesë të burimeve EMF përcaktohet nga formula.
Elektronet e lira janë elektrone që heqin me lehtësi atomet e tyre origjinale. Elektronet e lira gjenden në materialet përcjellëse, kryesisht në metale. Izolatorët përbëhen nga atome që nuk kalojnë lehtë nëpër elektronet e tyre. Rrjedhja e rrymës është praktikisht e pamundur, nuk ka përçues të përsosur, dhe anasjelltas, izolatorët gjithashtu nuk janë të përsosur.
Merrni parasysh fillimin e qarkut më të thjeshtë elektrik: një cikël të thjeshtë. Në të majtë, gjeneratori elektrik vepron si një pompë që do të qarkullojë "lëngun elektrik" me kusht që laku të mos ndërpritet nga ndërprerësi. Interestingshtë interesante të vizatoni një analogji midis rrymës në një qark elektrik dhe qarkullimit të lëngut në një qark hidraulik. Ky krahasim ju lejon të imagjinoni më mirë se çfarë janë voltazhi dhe rryma.
13) Metoda e vlerës proporcionale.
Në degën më të largët nga burimi ( R 6) vendosen nga ndonjë vlerë e rrymës ose tensionit. Për lehtësi të llogaritjeve, kjo është zakonisht 1A ose 1B. Pastaj, duke lëvizur në fillim të qarkut, rrymat dhe tensionet e të gjitha degëve përcaktohen me radhë deri në degën që përmban burimin. Kjo përcakton çfarë voltazhi U hyrja dhe rryma Une në x ... duhet të ketë një burim në mënyrë që të shkaktojë rryma dhe tensione të vlerave të llogaritura në të gjitha degët. Nëse EMF ( E) ose rryma lëvizëse ( J) nuk përkojnë me këto vlera, atëherë është e nevojshme të ndryshohen proporcionalisht vlerat e llogaritura të rrymave dhe tensioneve të degëve duke i shumëzuar ato me raportin ose.
Sidoqoftë, krahasimi midis një qarku hidraulik dhe një qark elektrik ka disa kufizime. Uji lëviz në hapësira të lira, të tilla si tuba bosh ose ajër i hapur duke lënë një çezmë. Nga ana tjetër, energjia elektrike duhet të lëvizë në një lak të mbyllur të materialeve përcjellëse.
Tensioni është analog me ndryshimin e presionit midis dy pikave në qarkun hidraulik që shkaktojnë qarkullimin e lëngut, nga pika ku presioni është më i lartë te presioni më i ulët. Diferenca e tensionit ose potencialit shprehet në volt.
Une 3 mund të përcaktohet nga ligji I Kirchhoff:
U 24 përcaktohet sipas ligjit II të Kirchhoff:
14) Metoda e transformimeve ekuivalente. Formula e rrymave në degë paralele.
Një qark i degëzuar me një burim të vetëm thjeshtohet zakonisht duke u kthyer në një të degëzuar.
Llogaritja e mëtejshme:.
Aktuale Une 3 përcaktuar nga ligji i Kirchhoff:
Kur bëni llogaritjet është i përshtatshëm për t'u përdorur formula për rrymat në dy paralele pasiv degët... Le ta nxjerrim atë në shembullin e një qarku. Tensioni i ligjit të Ohmit përcaktohet nga formula
15) Metoda e ekuacioneve të Kirchhoff.
Përcaktoni rrymat e degëve dhe zgjidhni në mënyrë arbitrare drejtimin e tyre pozitiv.
Zgjidhni lirisht nyjen bosht dhe popullsinë p \u003d m - n +1 qarqe të pavarur.
Për të gjitha nyjet, përveç njërës referuese, përpiloni ekuacione sipas ligjit I të Kirchhoff. Duhet të ketë ekuacione të tilla ( n -1).
Për secilën kontur të zgjedhur, përpiloni ekuacione në përputhje me ligjin II të Kirchhoff. Duhet të ketë ekuacione të tilla f.
Sistemi m Ekuacionet e Kirchhoff me m zgjidhen së bashku rrymat e panjohura dhe përcaktohen vlerat numerike të rrymave.
Nëse është e nevojshme, llogaritni tensionet e degës ose ndryshimin e mundshëm të nyjeve duke përdorur ligjin e përgjithshëm të Ohmit.
Kontrolloni korrektësinë e llogaritjes duke përdorur bilancin e energjisë.
16) Metoda aktuale e lakut
Rrymat e lakut merren si ato të kërkuara. Numri i të panjohurave në këtë metodë është i barabartë me numrin e ekuacioneve që do të duhej të hartoheshin për skemën sipas ligjit II të Kirchhoff, d.m.th. ... Bazuar në Ligjin II të Kirchhoff
Nga rrymat e lakut të gjetur duke përdorur ligjin I Kirchhoff, përcaktohen rrymat e degëve.
Kështu, metoda për llogaritjen e një qark DC duke përdorur metodën aktuale të lakut është si më poshtë:
Zgjidh rastësisht një popullatë f qarqe të pavarur, vizatoni drejtimin pozitiv të rrymave të qarqeve që rrjedhin në qarqet e zgjedhura në qark.
Përcaktoni rezistencat vetanake, të përgjithshme dhe konturoni EMF dhe zëvendësojini ato në një sistem ekuacionesh të formës.
Rezistenca e lakut të brendshëm (R ii ) është shuma aritmetike e rezistencave të të gjithë konsumatorëve të vendosur në unëkontura e th.
Kontur EMFparaqesin shumën algjebrike të EMF të burimeve të përfshira në qark. Me shenjën "+", kjo shumë përfshin EMF të burimeve që veprojnë në përputhje me bajpasin e qarkut, me shenjën "-", EMF i burimeve që veprojnë në drejtime të kundërta.
Zgjidh sistemin e ekuacioneve që rezultojnë për rrymat e lakut duke përdorur metodën e Cramer.
Përcaktoni rrymat e degëve përmes rrymave të lakut sipas ligjit të I Kirchhoff.
Kontrolloni korrektësinë e llogaritjeve duke përdorur bilancin e energjisë.
17) Metoda e potencialeve nyjore.
Në ngjarjen që p-1 - numri i nyjeve, f - numri i sytheve të pavarur), kjo metodë është më ekonomike sesa metoda aktuale e lakut. Rrjedh nga ligji i parë Kirchhoff dhe ligji i përgjithësuar i Ohmit (përmes potencialeve).
Përçueshmëria e brendshme e nyjes (G ii )
është shuma aritmetike e pranimeve të të gjitha degëve të lidhura në unënyja e th.
Përcaktoni të gjitha rrymat e degës dhe drejtimin e tyre pozitiv.
Zgjidhni lirisht një nyje referimi (?
n )
dhe numëroni të gjithë të tjerët ( n-1)-e nyjet.
Përcaktoni përçueshmërinë e brendshme dhe totale të nyjeve, si dhe rrymat nyjore, d.m.th. llogaritni koeficientët në sistemin e ekuacioneve.
Përçueshmëria totale e nyjeve i-të dhe j-të (G ij \u003d G nga ) është shuma e pranimeve të degëve të lidhura njëkohësisht me i-oh dhe j-nyjet e th.
Sjelljet e degëve me burime aktuale supozohen të jenë zero dhe nuk përfshihen në sjelljet e brendshme dhe të përgjithshme!
Rryma nyjore (J ii ) përbëhet nga dy shuma algjebrike: e para përmban rrymat e burimeve aktuale të përfshira në degët e lidhura në une -nyja ohm; e dyta është produkt i EMF i burimeve të tensionit nga përçueshmëria e degëve përkatëse të lidhura une -nyja ohm. Me një shenjë "+", kjo shumë përfshin E dhe J burimet, veprimet
Klasifikimi i qarqeve elektrike dhe elementeve të tyrenë
Qark elektrikthirrni një grup të pajisjeve dhe objekteve të destinuara për shpërndarjen, transformimin e ndërsjellë dhe transmetimin e energjisë elektrike dhe llojeve të tjera të energjisë dhe (ose) informacioni... Qarku kryen qëllimin e tij kur ka një rrymë elektrike në të. Proceset elektromagnetike në një qark dhe parametrat e tij mund të përshkruhen duke përdorur koncepte integrale të njohura nga kursi i fizikës: rryma, voltazhi (ndryshimi i potencialit), ngarkesa, fluksi magnetik, forca elektromotore, rezistenca, induktanca, induktanca reciproke dhe kapaciteti.
Duhet të theksohet se është në teorinë e fushës që jepet përkufizimi i koncepteve integrale (të tilla si rryma dhe voltazhi) që karakterizojnë një qark elektrik. Llogaritja e parametrave të qarkut (rezistencat, induktancat, kapacitetet) në rastin e përgjithshëm është gjithashtu e mundur vetëm me ndihmën e koncepteve të përdorura në teorinë e fushës.
Një qark elektrik përbëhet nga pjesë individuale (objekte) që kryejnë funksione specifike dhe quhen elementë të qarkut.
Elementet kryesore të qarkut janë burimet dhe marrësit e energjisë elektrike ( sinjalet).
Burimet e energjisë (sinjalet ) , të tilla si gjeneratorë elektromekanikë ose elektronikë, akumulatorë, qeliza galvanike, sensorë të temperaturës, etj., janë krijuar për të shndërruar lloje të ndryshme të energjisë në energji elektrike.
Marrësit e energjisë (sinjalet ) shërbejnë për shndërrimin e energjisë elektrike në lloje të tjera të energjisë. Këto përfshijnë motorë elektrikë, ngrohës, llamba elektrike, tuba rrezesh katodë, altoparlantë dinamikë, dhe më shumë.
Përveç elementeve kryesore, qarku përmban elemente të ndryshëm ndihmës që lidhin burimet me marrësit (telat lidhës, linjat e transmetimit), shtypin ose amplifikojnë disa përbërës të sinjalit (filtra, përforcues), ndryshojnë nivelin e tensionit dhe rrymës në pjesë të tjera të qarkut (transformatorët), përmirësojnë ose ndryshoni karakteristikat dhe parametrat e seksioneve të zinxhirit dhe elementeve të tij (pajisjet korrigjuese, lidhjet fazore), etj.
Sipas qëllimit, ekzistojnë qarqe për transmetimin dhe shndërrimin e energjisë elektrike (qarqet e përdorura në industrinë e energjisë elektrike) dhe qarqet për transmetimin dhe shndërrimin e informacionit (qarqet në teknologjinë e komunikimit, qarqet e radios, qarqet e automatizmit dhe pajisjet telemekanike, etj.).
Zinxhirët mund të klasifikohen sipas llojit të elementeve nga të cilët janë bërë, për shembull qarqet rezistuese - qarqet e përbërë nga rezistenca dhe burimet e energjisë, qarqet elektronike - qarqet që përmbajnë tuba vakumi dhe transistorë, etj.
Secilit element të zinxhirit mund t'i caktohet një numër i caktuar kapëse (shtylla, plumba),me ndihmën e së cilës lidhet me elementë të tjerë.
Bëni dallimin midis dy-pol dhe multi-pol(elementet e qarkut me tre pole, me katër pole, etj.). Elementet me dy pole kanë dy terminale; këto përfshijnë burimet e energjisë (me përjashtim të polifazës dhe burimeve të kontrolluara), rezistencat, kondensatorët, mbështjelljet induktive.
Elementet më të zakonshëm me tre pole janë tubat e vakumit (triodat vakum) dhe transistorët (triodat gjysmëpërçuese). 4
Shembuj të elementeve me katër pole janë transformatorët (dy-mbështjellës), mbështjelljet induktive të njëanshmërisë (mbytjet e paragjykimeve), përforcuesit e integruar operacionalë.
Përdoren gjithashtu elementë qarku me më shumë se katër pirgë (për shembull, transformatorë me shumë dredha-dredha, mikromodule të ndryshme - përbërës elektronikë në gjendje të ngurtë, tuba vakumi me shumë elektroda).
Të dallojë elementet e qarkut aktiv dhe pasiv... Burimet e energjisë i përkasin elementeve aktive. Shpesh, elementët aktivë quhen gjithashtu tuba vakumi, tranzistorë, përforcues operacionalë, të cilët janë të aftë të amplifikojnë sinjalet elektrike. Elementet pasive janë ato në të cilat energjia shpërndahet dhe (ose) grumbullohet (rezistencat, mbështjelljet induktive, kondensatorët, transformatorët).
Nëse një element i një qarku karakterizohet nga ekuacione algjebrike lineare ose diferenciale (me idealizimin e përmendur më parë), atëherë quhet lineare... Koeficientët që lidhin tensionet dhe rrymat dhe derivatet e tyre paraqesin parametrat e elementit. Parametrat e elementit linearmund të jetë konstant (element i palëvizshëm) ose mund të ndryshojë në varësi të kohës sipas një ligji (element jo-stacionar, parametrik).
Nëse një element i një qark përshkruhet nga ekuacione algjebrike jolineare ose diferenciale, atëherë quhet jolineare. Karakteristikat jolineare mund të jenë edhe parametrike.
Në shumë raste, parametrat e një elementi konsiderohen si të grumbulluar (element me parametrat e grumbulluar); në këtë rast, tensionet dhe rrymat në terminalet e elementit nuk janë funksione të koordinatave hapësinore që përcaktojnë dimensionet gjeometrike të elementit. Parametrat e elementeve gjithashtu mund të shpërndahen (elementi me parametra të shpërndarë); një element i tillë karakterizohet nga ekuacione në të cilat tensionet dhe rrymat varen nga koordinatat hapësinore. Si shembuj të artikujve me parametrat e shpërndarëmund të quhen linja transmetimi të energjisë dhe informacionit, mikrostruktura rezistuese-kapacitare të filmit me shumë shtresa.
Elementet e një qarku elektrik mund ose nuk mund të përmbushin parimin e reciprocitetit. E thjeshtuar, parimi i reciprocitetit është si më poshtë: reagimi i qarkut në seksionin 1 nga shqetësimi në seksionin 2 është i barabartë me reagimin në seksionin 2 nga e njëjta shqetësim në seksionin 1. Formulimi matematik i këtij parimi dhe ilustrimet e tij janë dhënë më poshtë. Në përputhje me këtë, dallohen elementët e ndërsjellë dhe jo-reciprok. Shembuj të elementeve reciproke janë rezistencat, mbështjelljet induktive, kondensatorët, transformatorët; elementet jo-reciproke përfshijnë tuba vakumi, tranzistorë, etj.
Nëse një qark përmban një ose më shumë elemente parametrike, atëherë quhet parametrik (jo-stacionar).
Në mënyrë të ngjashme, nëse një qark përmban një ose më shumë elementë jo-linearë, atëherë ai quhet jo-linear. Për një qark jolinear, parimi i mbivendosjes zakonisht nuk është i zbatueshëm.
Ju gjithashtu mund të flisni për aktiv dhe pasivzinxhirë. Një zinxhir konsiderohet aktiv nëse, në lidhje me disa terminale, është një burim energjie. Ky zinxhir përmban elemente aktive. Përndryshe, qarku quhet pasiv.