Litar elektrik dan elemennya.

Pelbagai elemen disambungkan oleh konduktor arus elektrik antara satu sama lain untuk membentuk litar elektrik. Senarai komponen litar boleh agak panjang. wujud jenis yang berbeza elemen litar arus elektrik: pasif dan aktif, linear dan bukan linear, dan lain-lain lagi. Sangat sukar untuk menghitung keseluruhan klasifikasi.

Jenis dan komponen

Untuk litar berfungsi, perlu mempunyai konduktor penyambung, pengguna dan suis. Litar mesti ditutup. Ini adalah prasyarat pengendalian litar elektrik. Jika tidak, tiada arus akan mengalir dalam litar. Tidak semua litar dianggap litar elektrik. Sebagai contoh, atau pembumian tidak dikenali oleh mereka, kerana dalam mod biasa tidak ada arus di dalamnya. Walau bagaimanapun, mengikut prinsip operasi, ia juga merupakan litar elektrik, kerana dalam kes kecemasan, arus mengalir di dalamnya. Kontur dan sifar ditutup dengan bantuan tanah.

Litar elektrik dalaman dan luaran

Untuk mencipta pergerakan elektron yang teratur, anda memerlukan perbezaan potensi antara mana-mana bahagian litar. Ini dipastikan dengan menyambungkan voltan dalam bentuk bekalan kuasa. Ia dipanggil litar elektrik dalaman. Selebihnya komponen rantai membentuk rantai luar. Untuk menetapkan pergerakan cas dalam sumber kuasa terhadap arah medan, daya luaran mesti dikenakan.

Daya ini boleh:

• Keluaran belitan sekunder pengubah.
• Penggulungan penjana.

Voltan dalam litar boleh menjadi malar dan berubah-ubah, bergantung pada sifat sumber kuasa. Atas dasar ini, dalam kejuruteraan elektrik, litar elektrik dibahagikan kepada litar litar. Penjelasan jenis litar sedemikian dipermudahkan, kerana undang-undang perubahan dalam pergerakan elektron adalah lebih rumit.

Sebagai tambahan kepada gerakan teratur, elektron terlibat dalam gerakan terma huru-hara. Semakin tinggi suhu bahan, semakin besar kelajuan pergerakan huru-hara pembawa cas. Walau bagaimanapun, pergerakan seperti ini tidak mengambil bahagian dalam penciptaan arus elektrik.

Jenis arus, iaitu sifat litar luaran, juga bergantung kepada sumber kuasa. Bateri sel menghasilkan voltan malar, dan belitan penjana yang berbeza atau mengeluarkan voltan berselang-seli. Ia bergantung kepada proses dalaman dalam sumber kuasa.

Daya luaran yang mencipta pergerakan elektron dipanggil daya gerak elektrik, yang dicirikan oleh kerja yang dilakukan oleh sumber untuk menggerakkan unit cas, diukur dalam volt.

Dalam amalan, dua kelas sumber kuasa digunakan dalam pengiraan litar:

1. Sumber voltan.
2. Sumber semasa.

Pada hakikatnya, seperti mata air yang ideal tidak wujud, tetapi secara praktikal mereka cuba meniru. Dalam rangkaian isi rumah, kami mempunyai voltan 220 volt dengan sisihan normal tertentu. Ini adalah sumber ketegangan, kerana norma diberikan dengan tepat untuk parameter ini. Nilai arus tidak memainkan peranan yang besar. Di loji kuasa, nilai voltan malar dikekalkan sepanjang masa, tanpa mengira permintaan.

Sumber semasa berfungsi secara berbeza. Ia menyokong undang-undang tertentu pergerakan elektron, dan magnitud voltan tidak penting. Satu contoh boleh diberikan. Untuk perjalanan biasa kimpalan, adalah perlu untuk mengekalkan nilai tetap semasa. Fungsi ini dilakukan oleh unit elektronik penyongsang.

Bekalan kuasa boleh berubah-ubah dan tetap. Ia tidak memainkan peranan yang besar. Adalah lebih penting untuk menahan, sebagai contoh, parameter EMF.

Penetapan komponen litar elektrik

Peranti ini membolehkan anda menyambungkan pengguna kepada sumber kuasa. Apabila menggunakan suis, percikan terbentuk pada sesentuhnya. Ia berlaku kerana kehadiran rintangan kapasitif. Untuk mengelakkan percikan api, pencekik ditambah pada litar elektrik, dan sesentuh dipasang di suis. jenis istimewa. Litar elektrik mungkin mempunyai penyelesaian lain untuk mengelakkan percikan api.

konduktor

Selalunya diperbuat daripada aluminium atau tembaga. Ini disebabkan oleh kerintangan rendah logam ini, walaupun kosnya dalam Kebelakangan ini naik. Semasa operasi, haba dijana pada wayar, yang bergantung pada dua parameter:

• Arus elektrik.
• Rintangan keratan litar.

Arus elektrik ditentukan oleh keperluan pengguna, oleh itu, hanya rintangan boleh diubah, yang sepatutnya serendah mungkin. Semua logam mengurangkan rintangan apabila suhu menurun, mengakibatkan kehilangan tenaga berkurangan. Jika kita mengambil , maka di antara mereka terdapat sampel dengan negatif dan dengan pekali suhu positif rintangan. Jika kita membandingkan nilai mutlak rintangan, maka untuk logam ia lebih kurang.

Pengguna

Semua komponen litar elektrik lain, kecuali yang disenaraikan di atas, dianggap sebagai pengguna. Muatan adalah peranti pemanasan mudah. Parameter litar terlalu bergantung kepada pengguna. Litar elektrik mempunyai belitan pengubah yang mempunyai rintangan induktif yang besar. Ini memberi kesan negatif kepada penghantaran elektrik dari punca.

Selain arus, arah juga boleh menukar kuasa. Dalam kes ini, tenaga beredar ke satu arah dan ke arah yang lain. Kuasa sedemikian dipanggil reaktif, dan tidak memenuhi kerja yang berguna. Walau bagaimanapun, ia memanaskan konduktor dan mengubah bentuk isyarat elektrik. Oleh itu, dalam persekitaran industri adalah dinasihatkan untuk menyambungkan kapasitor selari dengan motor elektrik, yang akan mengimbangi rintangan dengan kearuhan. Akibatnya, ia akan tertutup di dalam enjin, dan tidak akan menghasilkan haba yang berlebihan dalam wayar.

Pengguna induktif mempunyai harta yang penting: mereka menggunakan elektrik, yang bertukar menjadi medan magnet dan dihantar lebih jauh.

Dalam elektronik, terdapat banyak pengguna berbeza yang boleh dibahagikan kepada kelas:

• Pengguna aktif . Untuk berfungsi, mereka memerlukan tenaga elektrik. Dari rangkaian utama, mereka boleh dikatakan tidak berfungsi. Ini termasuk, litar mikro, dan banyak jenis lain yang pelik kunci elektronik. Motor elektrik berbeza kerana ia beroperasi terus dari sesalur kuasa.
• Pengguna pasif tidak perlu sumber luar pemakanan. Mereka mengalirkan arus elektrik melalui mereka dengan cara yang istimewa. Sebagai contoh, semikonduktor (thyristor) mula mengalirkan arus hanya apabila nilai voltan tertentu dicapai. Ini bermakna mereka adalah pengguna pasif, dan mempunyai sifat penghantaran arus bukan linear. Jenis yang sama boleh dikelaskan sebagai arus yang mengalir dalam satu arah sahaja. Dalam erti kata lain, mereka mempunyai sifat injap. Juga pengguna pasif adalah pelbagai pencekik, kapasitor, rintangan. Dengan kehadiran komponen ini, litar elektrik memperoleh sifat luar biasa. Sebagai contoh, litar resonans, yang terdiri daripada gegelung dan kapasitor, digunakan sebagai penapis untuk frekuensi gelombang yang berbeza.

Mod litar elektrik

Apabila menyambungkan bilangan pengguna yang berbeza kepada sumber kuasa, kuasa berubah, akibatnya terdapat pelbagai mod bekerja di dalam litar, dan dengan itu, komponen yang disertakan di dalamnya. Dalam amalan, anda boleh membayangkan gambar rajah litar dalam bentuk rangkaian dua terminal pasif dan aktif. Ini adalah litar elektrik yang disambungkan ke bahagian luar oleh dua terminal dengan kekutuban yang berbeza.

Ciri rangkaian dua terminal aktif ialah kehadiran sumber arus elektrik, rangkaian dua terminal pasif tidak memilikinya. Litar setara untuk elemen pasif dan aktif semasa operasi telah menjadi popular. Jenis mod operasi ditentukan oleh sifat elemen litar.

Melahu

Ini ialah mod apabila beban diputuskan daripada bekalan kuasa menggunakan kekunci. Dalam kes ini, arus dalam litar sifar. Voltan mencapai tahap EMF. Elemen litar tidak berfungsi.

Dalam kes ini, suis dalam litar ditutup, rintangan adalah sifar, masing-masing, voltan juga sifar.

Apabila menggunakan dua mod yang dipertimbangkan, sifat rangkaian dua terminal aktif ditentukan. Apabila arus berubah dalam had tertentu, bergantung pada elemen litar, had bawah sentiasa sifar. Elemen litar ini mula membekalkan tenaga kepada litar. Anda juga perlu tahu bahawa jika voltan di bawah sifar, ini bermakna perintang dua terminal aktif menggunakan tenaga sumber yang disambungkan dalam litar, serta rizab peranti itu sendiri.

Mod dinilai

Mod ini diperlukan untuk mencipta sifat teknikal keseluruhan rantai dan komponen individu. Dalam mod ini, sifat adalah hampir dengan nilai yang ditentukan pada komponen atau dalam arahan. Perlu diingatkan bahawa setiap peranti mempunyai parameter sendiri. Walau bagaimanapun, semua peranti mempunyai tiga penunjuk utama - ini adalah voltan, kuasa dan arus undian. Semua komponen litar elektrik juga mempunyai penunjuk ini.

Mod rundingan

Mod ini digunakan untuk mencipta transmisi terbesar yang dihantar oleh sumber kuasa kepada pengguna. Apabila bekerja dalam mod ini, penjagaan mesti diambil untuk mengelakkan kegagalan sebahagian litar.

Elemen utama rantai

Ia digunakan dalam peranti kompleks untuk menyemak kefungsian.

• Cawangan. Ini adalah bahagian litar dengan arus yang sama magnitud. Cawangan boleh mempunyai beberapa elemen rantai daisy.
• Simpul. Ini adalah persimpangan beberapa cawangan.
• litar. Ini adalah mana-mana bahagian tertutup rantai yang mempunyai beberapa cawangan.

Litar elektrik – set peranti(elemen), bertujuan untuk pergerakan terarah cas elektrik(arus elektrik) dan proses elektromagnet yang berkaitan.

Litar elektrik berfungsi untuk menjana, menghantar dan menukar tenaga elektrik (elektromagnet) dan isyarat.

Elemen utama litar elektrik ialah sumber, penerima dan talian penghantaran.

Sumber tenaga elektrik dan isyarat – peranti yang menukar jenis lain tenaga bukan elektromagnet kepada elektromagnet(sel galvanik, bateri, penjana elektromekanikal).

Penerima tenaga elektrik dan isyarat elektrik – peranti yang menukar tenaga elektrik kepada bentuk tenaga lain(peranti elektroterma, lampu elektrik, perintang, motor elektrik).

Talian penghantaran tenaga elektrik dan isyarat elektrik- konduktor (bahan, media dengan caj percuma) dan medan elektromagnet, dengan bantuan penghantaran tenaga elektrik dan isyarat dari sumber kepada penerima dijalankan.

Di samping itu, elemen litar elektrik boleh menukar, menukar dan mengukur peranti (instrumen).

Penukar tenaga elektrik – peranti menukar parameter(voltan, arus, bentuk, magnitud, frekuensi) tenaga elektromagnet(transformer, penerus, penyongsang, penukar frekuensi).

Menukar peranti direka untuk menukar mod operasi litar elektrik: mematikan dan menghidupkan sumber, penerima, menukar parameter bahagian litar. Ini adalah penyentuh, suis, suis, pemutus.

Alat pengukur – peranti untuk mengukur pelbagai parameter proses elektromagnet yang berlaku dalam litar elektrik(ammeter, voltmeter, wattmeter, dll.).

Gambar rajah litar elektrik – gambaran grafik litar elektrik yang mengandungi imej bersyarat unsur-unsurnya dan menunjukkan sambungan unsur-unsur ini.

ESKD "Simbol grafik bersyarat dalam rajah". GOST 2.721-74 - 2.758-81.

Penerima, sumber:

- unsur galvanik;

- lampu pijar;

– Penjana DC jenis elektromekanikal;

-perintang;

-potensiometer;

-rheostat;

-pengaruh;

-kapasitor.

Menukar peranti:

– sesentuh biasanya terbuka;

– sentuhan biasanya tertutup;

- menukar kenalan.

menunjukkan instrumen(A, V, W):

Peranti penukar:

– pengubah udara;

–jambatan diod (penerus gelombang penuh);

– penyongsang.

Gambarajah skematik litar elektrik – gambarajah litar elektrik yang menggambarkan sambungan unsur sebenar litar ini.

Contoh. Litar elektrik yang paling mudah ialah sel galvanik yang disambungkan kepada lampu pijar melalui suis menggunakan wayar penyambung. Voltmeter dan ammeter disertakan dalam litar untuk mengukur voltan dan arus.

berfungsi(struktur, gambarajah blok) - gambar rajah litar elektrik yang menggambarkan sambungan blok individu litar elektrik kompleks yang menjalankan fungsi tertentu(penguatan, pembetulan, penyongsangan, dll.)

bipolar– sebahagian daripada litar elektrik yang dianggap berkenaan dengan mana-mana dua pengapit.

Kuadripole – sebahagian daripada litar elektrik yang mempunyai dua terminal input dan dua terminal output.

litar aktif – sebahagian daripada litar elektrik di mana sumber tenaga elektrik beroperasi.

litar pasif – sebahagian daripada litar elektrik yang tidak mempunyai sumber tenaga elektrik.

Litar setara litar

Baik gambar rajah kefungsian mahupun litar litar elektrik tidak menggambarkan sisi kuantitatif proses elektromagnet yang berlaku dalam elemen litar dan yang menentukan mod operasi litar ini, tanpa mengira reka bentuk dan sifat fizikal unsur-unsur ini.

litar setara(model matematik yang dikira, setara) litar elektrik–gambar rajah litar elektrik, menggambarkan sambungan unsur abstrak yang ideal, dengan anggaran yang mencukupi, memaparkan proses elektromagnet dalam litar elektrik.

Dalam teori litar elektrik, unsur sebenar yang membentuk litar elektrik digantikan dengan unsur ideal abstrak dengan sifat tertentu.

Apakah unsur-unsur ini? Dan apakah proses elektromagnet yang mereka pantulkan?

Belakang ke hadapan

Perhatian! Pratonton slaid adalah untuk tujuan maklumat sahaja dan mungkin tidak mewakili keseluruhan pembentangan. Jika anda berminat dengan kerja ini, sila muat turun versi penuh.

Jenis pelajaran: pengajaran dalam mempelajari bahan baharu dan pemantapan primer.

Sasaran: untuk mengkaji komponen litar elektrik, simbol yang digunakan dalam rajah.

Tugasan:

• pendidikan- memberikan persepsi, kefahaman dan penyatuan primer bahagian konstituen litar elektrik, tujuan dan simbolnya.
• Pendidikan- untuk menggalakkan penerapan pematuhan peraturan keselamatan semasa memasang rantai, minat dalam fizik.
• Pendidikan- untuk menggalakkan pembangunan keupayaan untuk memasang litar elektrik, untuk menggambarkan gambar rajah litar elektrik.

Pelan pembelajaran.

1. mengatur masa(1 minit.)
2. Kemas kini pengetahuan. (8 min.)
3. Mempelajari bahan baharu. (12 min)
4. Penyatuan ilmu. (15 minit.)
5. Peringkat ujian pengetahuan primer. (5 minit.)
6. Kerja rumah. (1 minit.)
7. Ringkasan pelajaran. (1 minit.)
8. Refleksi. (2 minit.)

peralatan: sel galvanik, mentol lampu, kunci, wayar penyambung, plat dengan simbol elemen EC, meja kawalan, komputer, projektor multimedia.

Semasa kelas

1. Org. Detik (terangkan kerja kumpulan)

Elektrik di sekeliling
Loji dan rumah penuh dengan mereka.
Kehidupan menjadi lebih mudah secara drastik!
Ianya hebat,
Untuk faedah kita,
Semua wayar Yang Mulia
Ia dipanggil elektrik!

2. Aktualisasi pengetahuan.

Setiap kumpulan dijemput untuk memilih helaian dengan soalan:

• Apakah arus elektrik?
• Apakah syarat yang diperlukan untuk kewujudan arus elektrik?
• Mengapa elektrik diperlukan?
• Arah arus elektrik?

(Untuk menyediakan pelajar untuk GIA, adalah perlu untuk memasukkan dalam pelbagai peringkat pelajaran dan kerja rumah, pelbagai tugas yang akan menyumbang kepada pembentukan pengetahuan dan kemahiran metodologi - tugas dengan pilihan jawapan, tahap kemahiran eksperimen, keupayaan untuk menyelesaikan masalah kualitatif, serta tugas untuk bekerja dengan teks kandungan fizikal.)

Apabila mengulang bahan, pelajar ditawarkan tugasan berikut: (slaid 2)

3 . Menggunakan huruf dalam baris, masukkan nama sumber semasa:

slaid 3

4. Mempelajari bahan baharu.

Topik pelajaran: « Litar elektrik».

Buka buku nota anda dan tulis topik pelajaran. Set peranti di mana arus elektrik mengalir dipanggil litar elektrik. Rantaian adalah mudah (seperti dalam demonstrasi) dan kompleks (pendawaian), tetapi secara keseluruhannya adalah mungkin untuk membezakan komponen. Peranti yang menggunakan tenaga elektrik dipanggil pengguna. Ini adalah bahagian pertama rantai. Berikan contoh pengguna… di dalam bilik darjah… di rumah… di atas meja... (untuk mentol lampu L. R.). Komponen kedua litar ialah sumber arus (untuk L.R. - sel galvanik). Sumber semasa disambungkan ke litar terakhir dengan bantuan wayar penyambung - ini adalah komponen ketiga litar. Ada lagi satu bahagian penting litar elektrik. Di Paris pada tahun 1881, pada pameran elektrik, semua orang gembira dengan ciptaan ini. Ini adalah suis. Peranannya ialah menutup dan membuka litar elektrik. Dalam teknologi, pelbagai jenis peranti penutup dan pembukaan digunakan. Agar terdapat arus dalam litar, ia mesti ditutup, i.e. terdiri daripada pengalir elektrik. Jika pada bila-bila masa wayar putus, maka arus dalam litar akan berhenti. Inilah yang menghidupkan suis. Namakan peranti pengunci dalam kelas (Suis, suis pisau, butang, untuk l.r. - kunci) slaid 4.

Sila ambil perhatian: litar dipasang dengan suis terbuka; suis diperbuat daripada konduktor elektrik, dan anda perlu menyentuh pemegang penebat.

Jadi, apakah komponen litar elektrik? Tulis dalam buku nota anda:

• pengguna
• sumber semasa
• wayar penyambung
• peranti penutup

Anda mempunyai halaman G.N. Stepanova, keunikan buku teks adalah bahawa dalam setiap perenggan terdapat kata kunci, pada yang pertama, sebagai contoh, "Litar elektrik", kami akan meletakkannya di tengah. Selebihnya, komponen blok rantai. Dalam margin, apa yang termasuk dalam blok dan seperti yang ditunjukkan pada rajah. Di atas meja untuk setiap kumpulan adalah netbook, pada desktop adalah fail dengan gugusan perkataan. Kami membukanya dan membuat kluster menggunakan tutorial.

Litar elektrik boleh menjadi kompleks. TV tidak berfungsi dan anda memerlukan maklumat tentang kandungan litar elektrik dan maklumat yang terkandung dalam litar elektrik. Litar elektrik- ini adalah lukisan yang menunjukkan cara menyambungkan elemen litar elektrik.

Kawan-kawan, awak kena buat kerja amali.

Apakah peraturan keselamatan yang akan anda ikuti?

Kerja praktikal.

Sasaran: pasang litar elektrik daripada peranti yang ada pada semua orang di atas meja supaya mentol menyala.

Litar ringkas dipasang dalam kumpulan (sumber kuasa, lampu, kunci, wayar penyambung)

Menyiapkan kerja. Melukis rajah. Guru menyemak.

5. Peringkat ujian utama pengetahuan.

Tugas individu: susun cond. sebutan oleh "tempat", menyambung dengan anak panah bersyarat. simbol dengan nama peranti.

Mari semak menggunakan jadual kawalan: