Elektrisk krets og dens elementer.

Ulike elementer koblet sammen med ledere elektrisk strøm med hverandre for å danne elektriske kretser. Listen over kretskomponenter kan være ganske lang. Eksistere forskjellige typer elementer i den elektriske strømkretsen: passive og aktive, lineære og ikke-lineære, og mange andre. Det er svært vanskelig å telle opp hele klassifiseringen.

Typer og komponenter

For at kretsen skal fungere, er det nødvendig å ha koblingsledere, forbrukere og en bryter. Kretsen må være lukket. Dette er forutsetning drift av den elektriske kretsen. Ellers vil det ikke flyte strøm i kretsen. Ikke alle kretser regnes som elektriske kretser. For eksempel, eller jording gjenkjennes ikke av dem, siden det i normal modus ikke er strøm i dem. Men i henhold til operasjonsprinsippet er de også elektriske kretser, siden det i nødstilfeller flyter strøm i dem. Konturen og nullstillingen lukkes ved hjelp av jord.

Interne og eksterne elektriske kretser

For å skape en ordnet bevegelse av elektroner, trenger du tilstedeværelsen av en potensiell forskjell mellom hvilken som helst del av kretsen. Dette sikres ved å koble spenningen i form av en strømforsyning. Det kalles den interne elektriske kretsen. Resten av kjedekomponentene danner den ytre kjeden. For å sette bevegelsen av ladninger i kraftkilden mot feltets retning, må ytre krefter påføres.

Disse kreftene kan være:

• Utgangen fra sekundærviklingen til transformatoren.
• Generatorvikling.

Spenningen i kretsen kan være både konstant og variabel, avhengig av egenskapene til strømkilden. På dette grunnlaget, i elektroteknikk, er elektriske kretser delt inn i kretskretser. En slik forklaring av typen krets er forenklet, siden loven om endring i elektronenes bevegelse er mye mer komplisert.

I tillegg til ordnet bevegelse, er elektroner involvert i kaotisk termisk bevegelse. Jo høyere temperatur materialet har, desto større er hastigheten på den kaotiske bevegelsen til ladningsbærere. Imidlertid deltar ikke denne typen bevegelse i dannelsen av elektrisk strøm.

Strømtypen, det vil si egenskapene til den eksterne kretsen, avhenger også av strømkilden. Batteriet av celler produserer en konstant spenning, og de forskjellige viklingene til generatorene eller gir ut en vekselspenning. Det avhenger av interne prosesser i strømkilden.

De ytre kreftene som skaper bevegelse av elektroner kalles elektromotoriske krefter, som er karakterisert ved arbeidet som utføres av kilden for å flytte en ladningsenhet, målt i volt.

I praksis brukes to klasser av strømkilder i kretsberegninger:

1. Spenningskilder.
2. Aktuelle kilder.

I virkeligheten, slik ideelle fjærer eksisterer ikke, men praktisk talt prøver de å etterligne. I et husholdningsnett har vi en spenning på 220 volt med visse normaliserte avvik. Dette er en kilde til spenning, siden normen er gitt nettopp for denne parameteren. Verdien av strømmen spiller ingen stor rolle. Ved kraftverket opprettholdes en konstant spenningsverdi hele døgnet, uavhengig av forespørsler.

Den gjeldende kilden fungerer annerledes. Den støtter en viss lov om elektronbevegelse, og størrelsen på spenningen spiller ingen rolle. Et eksempel kan gis. For det normale sveiseforløpet er det nødvendig å vedlikeholde konstant verdi nåværende. Denne funksjonen utføres av omformerens elektroniske enhet.

Strømforsyningen kan være både variabel og konstant. Det spiller ingen stor rolle. Det er viktigere å tåle for eksempel EMF-parameteren.

Betegnelser på komponentene i den elektriske kretsen

Denne enheten lar deg koble forbrukeren til strømkilden. Når du bruker bryteren, dannes det en gnist på kontaktene. Det oppstår på grunn av tilstedeværelsen av kapasitiv motstand. For å unngå gnistdannelse legges choker til den elektriske kretsen, og kontakter er installert i bryteren. spesiell type. Elektriske kretser kan ha andre løsninger for å forhindre gnister.

konduktører

Oftest laget av aluminium eller kobber. Dette er på grunn av den lave resistiviteten til disse metallene, selv om de koster i i det siste reiser seg. Under drift genereres varme på ledningene, som avhenger av to parametere:

• Elektrisk strøm.
• Kretsseksjonsmotstand.

Den elektriske strømmen bestemmes av forbrukerens behov, derfor kan bare resistiviteten endres, som skal være så lav som mulig. Alle metaller reduserer motstanden når temperaturen synker, noe som resulterer i reduserte energitap. Hvis vi tar , så er det blant dem prøver med en negativ og med en positiv temperaturkoeffisient for motstand. Hvis vi sammenligner de absolutte verdiene av motstand, så er den mye mindre for metaller.

Forbrukere

Alle andre komponenter i den elektriske kretsen, bortsett fra de som er oppført ovenfor, regnes som forbrukere. Nyttelasten er en enkel oppvarmingsenhet. Kretsparametere er for avhengige av forbrukere. Elektriske kretser har transformatorviklinger som har stor induktiv motstand. Dette påvirker overføringen av elektrisitet fra kilden negativt.

I tillegg til strøm kan retning også endre effekt. I dette tilfellet sirkulerer energi i den ene retningen og i den andre. Slik kraft kalles reaktiv, og oppfyller ikke nyttig arbeid. Imidlertid varmer den opp lederne og endrer formen på det elektriske signalet. Derfor, i industrimiljø det er tilrådelig å koble kondensatorer parallelt med elektriske motorer, som vil kompensere for motstanden med induktans. Som et resultat vil den lukke seg inne i motoren, og vil ikke generere overdreven varme i ledningene.

Induktive forbrukere har viktig eiendom: de forbruker elektrisitet, som blir til et magnetfelt og overføres videre.

Innen elektronikk er det mange forskjellige forbrukere som kan deles inn i klasser:

• Aktive forbrukere . For å fungere trenger de elektrisk energi. Fra hovednettverket fungerer de praktisk talt ikke. Disse inkluderer mikrokretser og mange andre typer som er særegne elektroniske nøkler. Elektriske motorer er forskjellige ved at de opererer direkte fra strømnettet.
• Passive forbrukere trenger ikke ekstern kilde ernæring. De sender en elektrisk strøm gjennom dem på en spesiell måte. For eksempel begynner halvledere (tyristorer) å sende strøm bare når en viss spenningsverdi er nådd. Dette betyr at de er passive forbrukere, og har ikke-lineære strømoverføringsegenskaper. De samme typene kan klassifiseres som passerende strøm i bare én retning. De har med andre ord egenskapene til en ventil. Også passive forbrukere er forskjellige choker, kondensatorer, motstander. I nærvær av disse komponentene får elektriske kretser uvanlige egenskaper. For eksempel brukes resonanskretser, bestående av spoler og kondensatorer, som filtre for forskjellige bølgefrekvenser.

Elektriske kretsmoduser

Når du kobler et annet antall forbrukere til en strømkilde, endres strømmen, som et resultat av det ulike moduser fungerer i kretsen, og følgelig komponentene som er inkludert i den. I praksis kan du forestille deg kretsskjemaet i form av et passivt og aktivt to-terminalnettverk. Dette er elektriske kretser koblet til den eksterne delen av to terminaler med forskjellig polaritet.

Et trekk ved et aktivt to-terminalnettverk er tilstedeværelsen av en elektrisk strømkilde, et passivt to-terminalnettverk har det ikke. Tilsvarende kretser for passive og aktive elementer under drift har blitt populære. Type driftsmodus bestemmes av egenskapene til kretselementene.

Tomgang

Dette er modusen når lasten kobles fra strømforsyningen med en nøkkel. I dette tilfellet, strømmen i kretsen null. Spenningen når EMF-nivået. Kretselementer fungerer ikke.

I dette tilfellet er bryteren i kretsen lukket, motstanden er henholdsvis null, spenningen er også null.

Når de to betraktede modusene brukes, bestemmes egenskapene til et aktivt to-terminalnettverk. Når strømmen endres innenfor visse grenser, avhengig av kretselementet, er den nedre grensen alltid null. Dette elementet i kretsen begynner å levere energi til kretsen. Du må også vite at hvis spenningen er under null, betyr dette at de aktive to-terminale motstandene bruker energien til kilden som er koblet til kretsen, så vel som reserven til selve enheten.

Vurdert modus

Denne modusen er nødvendig for å lage tekniske egenskaper hele kjeden og individuelle komponenter. I denne modusen er egenskapene nær verdiene spesifisert på komponenten eller i instruksjonene. Det skal bemerkes at hver enhet har sine egne parametere. Imidlertid har alle enheter tre hovedindikatorer - disse er spenning, strøm og merkestrøm. Alle komponenter i elektriske kretser har også disse indikatorene.

Forhandlet modus

Denne modusen brukes til å lage den største overføringen som overføres av strømkilden til forbrukeren. Når du arbeider i denne modusen, må du passe på å unngå svikt i en del av kretsen.

Hovedelementer i kjeden

De brukes i komplekse enheter for å sjekke funksjonaliteten.

• gren. Dette er en del av en krets med en strøm av samme størrelse. En gren kan ha flere sammenkjedede elementer.
• Knute. Dette er krysset mellom flere grener.
• Krets. Dette er enhver lukket del av kjeden som har flere grener.

Elektrisk krets – sett med enheter(elementer), beregnet for rettet bevegelse av elektriske ladninger(elektrisk strøm) og relaterte elektromagnetiske prosesser.

Elektrisk krets tjener til å generere, overføre og konvertere elektrisk (elektromagnetisk) energi og signaler.

Hovedelementene i en elektrisk krets er kilder, mottakere og overføringslinjer.

Kilde til elektrisk energi og signaler – enhet som konverterer forskjellige typer energi av ikke-elektromagnetisk natur til elektromagnetisk(galvanisk celle, batteri, elektromekanisk generator).

Mottaker av elektrisk energi og elektriske signaler – en enhet som konverterer elektrisk energi til andre former for energi(elektrotermiske enheter, elektriske lamper, motstander, elektriske motorer).

Overføringslinje for elektrisk energi og elektriske signaler- ledere (materialer, medier med gratis ladninger) og elektromagnetiske felt, ved hjelp av hvilke overføring av elektrisk energi og signaler fra kilder til mottakere utføres.

I tillegg kan elementene i den elektriske kretsen være konverterings-, bytte- og måleenheter (instrumenter).

Elektrisk energiomformer – parameterkonverteringsenhet(spenning, strøm, deres form, størrelse, frekvens) elektromagnetisk energi(transformatorer, likerettere, omformere, frekvensomformer).

Bytte enheter designet for å endre driftsmodusen til den elektriske kretsen: slå av og på kilder, mottakere, endring av parametere til kretsseksjoner. Dette er kontaktorer, brytere, brytere, skillebrytere.

Måleapparater – enheter for måling av forskjellige parametere for elektromagnetiske prosesser som forekommer i en elektrisk krets(amperemeter, voltmeter, wattmeter, etc.).

Elektrisk kretsskjema – en grafisk representasjon av en elektrisk krets som inneholder betingede bilder av elementene og som viser sammenhengen mellom disse elementene.

ESKD "Betingede grafiske symboler i diagrammer". GOST 2.721-74 - 2.758-81.

Mottakere, kilder:

– galvanisk element;

- en glødelampe;

– DC-generator av elektromekanisk type;

-motstand;

-potensiale;

-reostat;

-induktor;

-kondensator.

Bytte enhet:

– normalt åpen kontakt;

– normalt lukket kontakt;

- bytte kontakt.

indikerende instrumenter(A, V, W):

Konverteringsenheter:

– lufttransformator;

–diodebro (fullbølgelikeretter);

– inverter.

Skjematisk diagram av den elektriske kretsen – elektrisk kretsdiagram som viser tilkoblingen av virkelige elementer i denne kretsen.

Eksempel. Den enkleste elektriske kretsen er en galvanisk celle koblet til en glødelampe gjennom en bryter som bruker tilkoblingsledninger. Et voltmeter og et amperemeter er inkludert i kretsen for å måle spenning og strøm.

funksjonell(struktur, blokkskjema) – elektrisk kretsdiagram som viser tilkoblingen av individuelle blokker i en kompleks elektrisk krets som utfører visse funksjoner(forsterkning, retting, invertering, etc.)

bipolar– del av en elektrisk krets som vurderes med hensyn til to klemmer.

Quadripol – del av en elektrisk krets som har to inngangs- og to utgangsterminaler.

aktiv krets – del av en elektrisk krets der kilder til elektrisk energi fungerer.

passiv krets – del av en elektrisk krets der det ikke er noen elektrisk energikilde.

Kretsekvivalent krets

Verken funksjons- eller kretsdiagrammene til elektriske kretser gjenspeiler den kvantitative siden av de elektromagnetiske prosessene som finner sted i elementene i kretsen og som bestemmer driftsmåten til denne kretsen, uavhengig av utformingen og den fysiske naturen til disse elementene.

tilsvarende krets(beregnet matematisk modell, ekvivalent) elektrisk krets–et diagram av en elektrisk krets, som viser forbindelsene til abstrakte, ideelle elementer, med en tilstrekkelig tilnærming, som viser elektromagnetiske prosesser i en elektrisk krets.

I teorien om elektriske kretser er de virkelige elementene som utgjør en elektrisk krets erstattet av abstrakte ideelle elementer med visse egenskaper.

Hva er disse elementene? Og hvilke elektromagnetiske prosesser reflekterer de?

Tilbake fremover

Merk følgende! Lysbildeforhåndsvisningen er kun til informasjonsformål og representerer kanskje ikke hele omfanget av presentasjonen. Hvis du er interessert i dette arbeidet, last ned fullversjonen.

Leksjonstype: en leksjon i å lære nytt materiale og primær konsolidering.

Mål:å studere komponentene i den elektriske kretsen, symbolene som brukes i diagrammene.

Oppgaver:

• pedagogisk- gi persepsjon, forståelse og primær konsolidering bestanddeler elektriske kretser, deres formål og symboler.
• Pedagogisk- å fremme innprenting av overholdelse av sikkerhetsforskrifter ved montering av en kjede, interesse for fysikk.
• Pedagogisk- å fremme utviklingen av evnen til å sette sammen elektriske kretser, for å skildre diagrammer av elektriske kretser.

Timeplan.

1. Organisering av tid(1 minutt.)
2. Kunnskapsoppdatering. (8 min.)
3. Lære nytt stoff. (12 min)
4. Konsolidering av kunnskap. (15 minutter.)
5. Stadiet av primær kunnskapstesting. (5 minutter.)
6. Hjemmelekser. (1 minutt.)
7. Oppsummering av leksjonen. (1 minutt.)
8. Speilbilde. (2 minutter.)

Utstyr: galvanisk celle, lyspære, nøkkel, tilkoblingsledninger, plater med symboler på EC-elementer, kontrollbord, datamaskin, multimediaprojektor.

I løpet av timene

1. Org. Moment (forklar gruppearbeid)

Elektrisitet rundt omkring
Planten og huset er fullt av dem.
Livet er drastisk gjort enklere!
Det er fantastisk,
Til vår fordel,
Alle ledninger Majestet
Det kalles elektrisitet!

2. Aktualisering av kunnskap.

Hver gruppe inviteres til å velge et ark med spørsmålet:

• Hva er elektrisk strøm?
• Hvilke forhold er nødvendige for at en elektrisk strøm eksisterer?
• Hvorfor trengs det strøm?
• Retning av elektrisk strøm?

(For å forberede studentene til GIA, er det nødvendig å inkludere i ulike stadier leksjon og lekser, en rekke oppgaver som vil bidra til dannelsen av metodisk kunnskap og ferdigheter - en oppgave med valg av svar, nivået på eksperimentelle ferdigheter, evnen til å løse et kvalitativt problem, samt oppgaver for å jobbe med en tekst med fysisk innhold.)

Ved repetering av stoffet tilbys elevene følgende oppgave: (lysbilde 2)

3 . Bruk bokstavene i linjene, skriv inn navnene på de gjeldende kildene:

lysbilde 3

4. Lære nytt stoff.

Leksjonsemne: « Elektrisk krets».

Åpne notatbøkene og skriv ned emnet for leksjonen. Settet med enheter som elektrisk strøm flyter gjennom kalles elektrisk krets. Kjeder er enkle (som i en demonstrasjon) og komplekse (kabling), men i alle kan komponenter skilles. Enheter som bruker elektrisk energi kalles forbrukere. Dette er den første delen av kjeden. Gi eksempler på forbrukere ... i klasserommet ... hjemme ... på bordet ... (for L. R. lyspære). Den andre komponenten i kretsen er en strømkilde (for L.R. - en galvanisk celle). Strømkilden er koblet til kretsen sist ved hjelp av tilkoblingsledninger - dette er den tredje komponenten i kretsen. Det er en til hoveddel elektrisk krets. I Paris i 1881, på en elektrisk utstilling, var alle henrykte over denne oppfinnelsen. Dette er en bryter. Dens rolle er å lukke og åpne den elektriske kretsen. I teknologien brukes ulike typer lukke- og åpningsanordninger. For at det skal være strøm i kretsen må den være lukket, d.v.s. består av ledere av elektrisitet. Hvis ledningen bryter på noe tidspunkt, vil strømmen i kretsen stoppe. Det er dette bryterne fungerer på. Navngi låseanordningene i klassen (bryter, knivbryter, knapper, for l.r. - nøkkel) lysbilde 4.

Vennligst merk: kretsen er satt sammen med bryteren åpen; bryteren er laget av ledere av elektrisitet, og du må berøre det isolerende håndtaket.

Så, hva er komponentene i en elektrisk krets? Skriv i notatboken din:

• forbruker
• gjeldende kilde
• tilkoblingsledninger
• lukkeanordning

Du har en side av G.N. Stepanova, det særegne ved læreboken er at i hvert avsnitt er det et nøkkelord, i det første, for eksempel "Elektrisk krets", vil vi plassere det i midten. I resten, komponentene i kjedeblokkene. I margen, hva som inngår i blokkene og som angitt på diagrammet. På bordet for hver gruppe ligger en netbook, på skrivebordet ligger en fil med ordklyngen. Vi åpner den og lager en klynge ved hjelp av opplæringen.

Elektriske kretser kan være komplekse. TV-en er ute av drift, og du trenger informasjon om hva den elektriske kretsen består av, og informasjonen finnes i de elektriske kretsene. Elektriske kretser- dette er tegninger som viser hvordan man kobler sammen elementene i en elektrisk krets.

Gutter, dere må gjøre praktisk arbeid.

Hvilke sikkerhetsregler vil du følge?

Praktisk jobb.

Mål: sett sammen en elektrisk krets fra apparatene som alle har på bordene slik at lyspæren lyser.

En enkel krets er satt sammen i grupper (strømkilde, lampe, nøkkel, tilkoblingsledninger)

Fullføring av arbeidet. Tegner et diagram. Læreren sjekker.

5. Stadium av primær testing av kunnskap.

Individuelle oppgaver: ordne tilstanden. betegnelser av "steder", kobler med en pil betinget. symbol med navnet på enheten.

La oss sjekke bruken kontrolltabell: