З яких основних елементів складається електричне коло. Найпростіша електричний ланцюг і її схема

Людство давно навчилося використовувати електричні явища природи в своїх практичних цілях для отримання, використання, а також перетворення енергії. Така дія досягається шляхом застосування певних пристроїв. Елементи обладнання в сукупності утворюють систему. Така система відома, як електричний ланцюг.

Щоб зробити вилки в приміщеннях менш помітними, зазвичай вони встановлюються приблизно на 30 см над підлогою. Всі розетки повинні мати контакт з контактом або контактний контакт. Електричні прилади зазвичай забезпечені універсальними заглушками, які підходять як для розетки, так і для розетки.

За визначенням, електричний ланцюг являє собою схему, основним елементом якої є джерело або джерело струму. Інші можливі компоненти схеми включають резистори, конденсатори, котушки, діоди і т.д. ці елементи підключаються до джерела струму за допомогою проводів, завдяки чому струм тече від джерела.

елементи ланцюга

Електричний ланцюг містить в собі такі складові, як джерела енергії, споживачі, а також з'єднують їх дроти.

Існують додаткові прилади ланцюга, наприклад, вимикачі, вимірювачі струму і захисні апарати.

Джерелами енергії в схемі такого ланцюга виступають акумулятори, генератори струму і гальванічні елементи. Їх ще називають

Один із способів класифікації електричних ланцюгів ділить їх на. Впорядкований рух зарядів в провідниках електричне. Томами, що характеризують струм, є інтенсивність і напруга. Менші одиниці також використовуються: міліампер і мікро-підсилювач.

Протікає струм дорівнює одному амперу А, коли один поперечний розріз провідника тече протягом однієї секунди від заряду одного С-кулі. Пристрій для вимірювання струму є амперметром. Для правильної роботи він повинен бути підключений до ланцюга послідовно і повинен мати невелике внутрішній опір, Щоб його можна було виключити при розрахунку. Робота цього пристрою полягає у вимірюванні ефектів, викликаних струмом. Залежно від типу виміряного ефекту амперметр можна розділити на.

У приймачах електричного кола електроенергія перетворюється в інший тип енергії. Таким обладнанням бувають двигуни, нагрівачі, лампи і т. Д.

Варто відзначити, що система може бути зовнішньою і внутрішньою. Вони відрізняються наявністю приймача. Відкрита ланцюг має його в своєму складі, а закрита - тільки

Електричне коло постійного струму

Струм, величина якого не змінюється з плином часу, називається постійним.

амперметр постійного струму вимірює миттєве або мале значення струму. Амперметр Ампер Ампер. Детальніше Іноземний словниковий словник змінного струму вимірює ефективне значення змінного струму. Для кожного з цих амперометрія ток із заданим значенням інтенсивності викликає максимальне перекидання.

Напруга - це різниця потенціалів між двома точками схеми. Пристрій вимірювання напруги є вольтметром. Він включається паралельно з струмового ланцюгом. Щоб добре функціонувати, його функція повинна мати нескінченно великий внутрішній опір.

Ланцюг, через яку проходить таке джерело електрики, має замкнуту систему. Це електричні ланцюги постійного струму. Їх складають різні елементи.

Для забезпечення постійного джерела енергії в системі застосовуються конденсатори. Вони здатні накопичувати запаси електричних зарядів.

Ємність конденсатора залежить від розміру його металевих пластин.

Можна виділити наступні типи вольтметрів. Вольтметр вимірює напругу, тобто різниця потенціалів між двома точками схеми. Для кожного типу вольтметра напруга зазначеного напруги дає максимальну індикацію лічильника. одиниця електричного опору - ом.

Елементи електричного кола можна комбінувати двома способами. Один з них - послідовне з'єднання. У зв'язку з цим електричний струм послідовно проходить через елементи схеми. Тому в кожній точці схеми струм ті ж. Навпаки, падіння напруги на кожному з компонентів може бути розраховане по раніше згаданого закону Ома.

Чим вони більші, тим більший заряд може накопичити цей елемент електричного кола постійного струму. Електричну ємність змінюють в таких одиницях, як Фарада (ф). На схемі цей елемент виглядає наступним чином.

Разом з джерелами і приймачами струму ці елементи утворюють електричні ланцюги постійного струму.

Оскільки поточний струм повинен, в свою чергу, долати опір окремих компонентів, загальний опір схеми в цьому випадку дорівнює сумі опорів окремих компонентів. Другий спосіб підключення компонентів в ланцюзі - підключатися паралельно. Елементи з'єднані таким чином, що вони утворюють окремі гілки. Текучий ток на ділянці розгалуження розділяється на гілки. Струм в галузі буде залежати від опору. Таким чином, повна інтенсивність буде являти собою суму інтенсивностей в окремих гілках.

Взаємозв'язок повного опору в цій комбінації дорівнює сумі зворотного опору окремих компонентів. Таким чином, повний опір ланцюга менше індивідуальних опорів. Одним з ключових питань при проектуванні з'єднань є ізоляція. Таким чином, хороші електричні властивості досягаються при високих частотах і температурах.

Послідовне з'єднання в ланцюзі

Велика кількість електричних ланцюгів складаються з декількох приймачів струму. Якщо ці елементи з'єднані один з одним послідовно, то кінець одного приймача приєднаний до початку іншого. Це послідовне з'єднання системи.

Контактні частини покриті різними матеріалами, щоб зменшити опір з'єднання. Вони включають золото, срібло, мідь, нікель, полладій і олово. Це покриття може бути одношаровим, сплавним або багатошаровим. Часто штирі виконані із золота і нікелевого сплаву, що забезпечує не тільки низький опір, але також збільшує механічну міцність і довготривалу стабільність. Хоча тверді ніжки зносостійкі, вони характеризуються більш високим контактним опором при більш низьких значеннях струму.

У роз'ємах, які використовуються в аудіообладнання, контакти покриті золотом. Цей матеріал відрізняється більш низьким опором. Однак в разі перенесення більш високих струмів увага приділяється низькій температурі плавлення. В цьому випадку краще використовувати срібло. Обов'язково обмежте переривчастість струму в срібному контакті, так як отримана електрична дуга може призвести до розплавлення срібла.

Опір в цій електричного кола прирівнюється до суми опорів всіх провідників системи. Вони подовжують шляху проходження струму, який буде однаковим на окремих ділянках системи.

Схема електричного кола в класичному варіанті містить послідовно приєднані провідники і наочно описується таким приладом, як електрогірлянди.

Латунь - це матеріал, який використовується дуже часто для виготовлення контактів, як в роз'ємах, так і в розетках. Однак багато інших матеріалів також часто використовуються. Наприклад, фосфор, на відміну від латуні, має гарні весняними властивостями. Для виробництва високоякісних з'єднувачів також використовується берилієва мідь.

З'єднувачі являють собою електроізоляційні елементи одне - або многороторние, які використовуються для підключення токового тракту двох низьковольтних ліній електропередачі. Сполучення здійснюється за допомогою затискачів або інших сполучних елементів, розташованих на кінцях кожної доріжки. Треки розташовані на ізоляційному підставі або на корпусі.

Недоліком такої системи є той факт, що в разі виходу з ладу одного провідника, система не буде працювати вся цілком.

Паралельне з'єднання ланцюга

Схема електричного кола паралельного типу з'єднання елементів є системою, в якій початок містяться в ній провідників з'єднуються в одній точці, а кінці їх - в інший. Електричний струм в такий електричній системі має кілька варіантів шляху проходження. Він розподіляється обернено опору приймачів енергії.

Важливо відзначити, що кінець додається багатожильної дроту включає кінець гільзи, обжимний наконечник. Термінал також може бути припаяний. Якщо підключено більше кабелів, важливо подбати про соединителях. Цікаві рішення також включають системи з реле або з випрямними діодами. У Многодорожечной муфтах шляху різьблення різьбових муфт або пазів розміщені в загальному изолирующем корпусі. Важливо зберегти відстані ізоляції між клемами роз'єму і живими, заземленими або чутливими до торкання металевими деталями.

Крім того, ринок може придбати системи з сигналізацією напруги світлодіодів. Також доступні різьбові з'єднувачі з трьома або чотирма хомутами для електронних компонентів і сигналізації. З'єднання можуть бути виконані як з малими, так і з великими секціями.

Якщо у споживачів величина опору однакова, то через них буде проходити однаковий струм. У разі коли у одного приймача енергії опір менше, через нього може пройти більше струму, ніж через інші елементи системи.

Електричне коло і висока напруга, яка по ній, характеризують електромагнітні процеси за допомогою напруги і сили струму. Сума окремо взятих елементів системи буде дорівнює току в точці їх з'єднання.

Можуть бути придбані спеціальні монорейкові муфти, які призначені для оснащення електронними компонентами пайкою. Крім того, корисні різьбові муфти з виїмкою або вставкою для плавких вставок і автономних припоев. Деякі моделі роз'ємів оснащені сигналом з плавким запобіжником. Поточні доріжки в муфтах можуть бути відзначені маркерами, розташованими в поглибленнях корпусу муфти.

При установці промислових роз'ємів ручні інструменти, безумовно, будуть корисні. Наприклад, екстрактори призначені для видалення з контактних вставок. Крім того, варто подбати про пресу, що використовується для натискання контактів в роз'ємах. Інструмент оснащений механізмом, що забезпечує повторення затиску контактів на дроті і механізм для компенсації можливого зносу.

Приєднуючи до такого ланцюга нові елементи, опір системи буде зменшуватися. Це пов'язано зі збільшенням загального перерізу провідників при з'єднанні нового споживача електроенергії. Позитивною характеристикою такого способу з'єднання ланцюга є автономність кожного елемента.

При відключенні одного споживача, сукупне перетин провідників зменшується, а опір електричного кола стає більшим.

Промислові роз'єми використовуються в поєднанні з дротяними і силовими і керуючими кабелями. Основні характеристики цього типу в основному складаються з матеріалів, які забезпечують не тільки високу механічну міцність, але і надійність з'єднань, а також низька контактний опір і високу ступінь герметичності. Типовий промисловий роз'єм складається з чоловічих і жіночих контактних вставок, а також переносних і панельних корпусів. Деякі виробники пропонують рішення, які дозволяють користувачам вибирати кількість контактів, відповідних певної програми.

Змішане з'єднання в ланцюзі

Змішаний варіант з'єднання досить поширений в сфері виробництва електротехніки.

Цей ланцюг містить в собі одночасно принцип послідовного і паралельного приєднання провідників.

Щоб визначити опір кількох споживачів такої схеми, знаходять окремо опір всіх паралельно і послідовно приєднаних провідників. Їх прирівнюють до єдиного провідника, що в підсумку спрощує всю схему.

Комбінація вставного корпусу доповнюється кабельними сальниками. Контактні вставки також можуть бути встановлені без корпусів - в розрізаних отворах, наприклад, в розподільних шафах. Як правило, доступні два типи вставок: різьбові і натиснуті. Підкреслюється, що різьбові вставки допускають множинну проводку і роз'єднання проводів без використання спеціальних інструментів. У свою чергу, вставки для преса в порівнянні з різьбовими вставками мають більше контактів у вставці того ж розміру.

Вставки для преса виконані з правильних вставок і контактних контактів. Ви також можете придбати портативний корпус, який призначений для монтажу на кабелі, а також панельного корпусу, призначеного для панельного монтажу. Виробники пропонують коробки для ящиків, що застосовуються на поверхні або на конструкції.

Режими роботи ланцюга

Спираючись на показники навантаження, розрізняють такі режими функціонування ланцюга: номінальний, холостий хід, замикання і узгодження.

При номінальній роботі система виконує характеристики, заявлені в техпаспорті обладнання. Холостий хід утворюється в разі обриву ланцюга. Цей режим роботи відноситься до аварійних. Електричне коло в режимі короткого замикання має опір, що дорівнює нулю. Це також аварійний режим.

Гвинти для роз'ємів призначені для короткого замикання різьбових різьбових провідників, які монтуються на монтажних смугах. Не забудьте вказати кількість коротких роз'ємів в вашому виборі сфінктера. Варто подбати про маркери, які дозволяють відзначати кожен трек. Вони зазвичай мають форму білих смуг або жовтих профільованих стрічок з чорним відбитком. Маркери без надпечатки можуть бути описані за допомогою ручок. Варто підкреслити, що стрічка має щілину, що дозволяє відокремити окремі маркери.

Корисні екрани, монтажні кронштейни, перегородки і обшивка на власниках. Також доступні як аксесуар, кінцеві пластини для завершення серії роз'ємів, встановлених на профільній смужці 35 мм. На ринку також пропонується з'єднання сусідніх доріжок того ж розміру. Вони використовуються після різкої різання інструментом інструменту.

Узгодження характеризується переміщенням максимальної потужності від джерела енергії до провідника. У такому режимі навантаження дорівнює опору джерела живлення.

Ознайомившись з основними характеристиками і видами такої системи, як електричний ланцюг, стає можливим зрозуміти принцип функціонування будь-якого електроустаткування. Цей пристрій роботи системи застосовується до будь-якого електричного побутового приладу. Застосовуючи отримані знання, можна зрозуміти причину поломки обладнання або оцінити правильність його роботи відповідно до технічними характеристиками, Заявленими виробником.

Кабельні роз'єми також доступні на ринку, характерною особливістю яких є те, що вони не вимагають несучої рейки. Вони встановлюються гвинтами прямо на землю. Конструкція забезпечує ніжки і мови, дозволяючи збірку блоків, що складаються з декількох роз'ємів. Кожен роз'єм повністю ізольований і не вимагає закриває пластини.

Що ще цікавого в перехресті

Також можна придбати двох - і триходові мости, з'єднувачі мостів, а також додаткові роз'єми, зонди, захисні кришки і описові вивіски. Роз'єми живлення також доступні на ринку. Вони є незамінним елементом систем розподілу електроенергії. Правда, роз'єми можуть текти великими струмами, Але це не означає, що компоненти мають великий розмір. Навпаки, ми можемо купити високоточні мініатюрні роз'єми. Важливою особливістю цих компонентів є висока здатність навантаження контактів, розрахована на зайнятий обсяг компонента.

Електричний ланцюгце сукупність пристроїв, призначених для генерування, передачі, перетворення і використання електричної енергії, Процеси в яких можуть бути описані за допомогою понять про електричний струм, напрузі і ЕРС

До складу електричних ланцюгів (2.2) входить також комутаційна і захисна апаратура. До складу електричних ланцюгів можуть включатися електричні прилади для вимірювання сили струму, напруги та потужності.

При описі електричних ланцюгів використовують такі поняття: гілка електричного кола, вузол електричного кола, контур, двухполюсник, чотириполюсник.

Гілка електричного кола- це ділянка, елементи якого з'єднані послідовно. Струм у всіх елементах один і той же.

Вузол електричного кола- це точка з'єднання трьох і болееветвей електричного кола (2.3).

контур- це будь-який шлях уздовж гілок електричного кола, що починається і закінчується в одній і тій же точці.

двухполюсник- це частина електричного кола з двома виділеними висновками.

чотириполюсник- частина електричного кола з двома парами висновків.

Режими роботи електричних ланцюгів

Електричне коло в залежності від значення опору навантаження R може працювати в різних характерних режимах:

номінальний режим- це розрахунковий режим, при якому елементи ланцюга (джерела, приймачі, лінія електропередачі) працюють в умовах, відповідних проектних даних і параметрів.

Ізоляція джерела, лінії електропередачі, приймачів розрахована на певну напругу, зване номінальним. Перевищення цієї напруги призводить до пробою ізоляції, збільшення струмів в ланцюзі і інші аварійні наслідків.

Тепловий режим джерел або приймачів енергії розрахований на виділення в них певної кількості тепла, тобто на певну потужність, а остання залежить від квадрата струму RI 2 , rI 2 .

Розрахунковий по тепловому режиму струм називається номінальним.

Номінальне значення потужності для джерела електричної енергії - це найбільша потужність, яку джерело при нормальних умовах роботи може віддати в зовнішній ланцюг без небезпеки пробою ізоляції і перевищення допустимої температури нагріву.

Для приймачів електричної енергії типу двигунів - це потужність, яку можуть розвивати на валу при нормальних умовах роботи. Для інших приймачів електричної енергії (нагрівальні і освітлювальні прилади) - це їх потужність при номінальному режимі. Номінальні значення напруг, струмів і потужностей вказують в паспортах виробів.

Погоджений режим роботи- це режим, в якому працює електричний ланцюг (джерело і приймач), коли опір навантаження R дорівнює внутрішньому опору джерела r. Цей режим характеризується передачею від даного джерела до приймача максимально можливої \u200b\u200bпотужності. Однак в узгодженому режимі К.П.Д. \u003d 0,5 - низький і для потужних ланцюгів робота в узгодженому режимі економічно невигідна. Погоджений режим застосовується, головним чином, в малопотужних ланцюгах, якщо К.К.Д. не має істотного значення, а потрібно отримати в приймачі якомога більшу потужність.

Режим холостого ходу і короткого замикання.Ці режими є граничними режимами роботи електричного кола.

У режимі холостого ходу зовнішня ланцюг розімкнути і струм дорівнює нулю. Так як струм дорівнює нулю, то падіння напруги на внутрішньому опорі джерела так само дорівнює нулю (rI \u003d 0) і напруга на висновках джерела дорівнює ЕРС ( \u003d U). З цих співвідношень випливає метод ізмереніяЕДС (2.7) джерела: при розімкнутому зовнішньому ланцюзі вольтметром, опір якого можна вважати нескінченно великим, вимірюють напругу на його висновках.

У режимі короткого замикання висновки джерела з'єднані між собою, наприклад, опір навантаження замкнуто провідником з нульовим опором. Напруга на приймачі при цьому дорівнює нулю.

Опір всього ланцюга одно внутрішньому опору джерела, і струм короткого замикання в ланцюзі дорівнює:

I к.з. = / R.

Він досягає максимально можливого значення для даного джерела і може викликати перегрів джерела і навіть його пошкодження. Для захисту джерел електричної енергії і живлять ланцюгів від струмів короткого замикання в малопотужних ланцюгах встановлюють плавкі запобіжники, в більш потужних ланцюгах - відключають автоматичні вимикачі, а високовольтних ланцюгах - спеціальні високовольтні вимикачі.