Элементы электрической цепи постоянного тока

Электрическая цепь в общем случае содержит источники электрической энергии, приемники электрической энергии, измерительные приборы, коммутационную аппаратуру, соединительные линии и провода.

В источниках электрической энергии осуществляется преобразование в электрическую энергию каких-либо других форм энергии, например, химической (в батарейках), тепловой (ТЭЦ), ядерной.

В приемниках электрической энергии энергия источников преобразуется в другие виды энергии, например, в тепловую (утюг), электромагнитную (мобильный телефон), механическую (электродвигатели), химическую (гальванические процессы) и т.п.

Коммутационная аппаратура, соединительные линии и измерительные приборы служат для передачи электрической энергии от источников, распределения ее между приемниками и контроля режимов работы всех электротехнических устройств.

Графическое изображение электрической цепи называется схемой, в которой каждое электротехническое устройство заменено (по правилам ГОСТ) его условным обозначением. Условные обозначения электротехнических устройств определяют их функциональные назначения.

Здесь 1 – выключатель, 2 – лампа накаливания, 3 – гальванический элемент, 4 – амперметр, 5 – вольтметр.

Такие схемы также называют схемами электрическими принципиальными. Однако принципиальные схемы не всегда удобны для расчета их параметров, поэтому часто используют для расчета так называемые схемы замещения.

Схема замещения является количественной моделью электрической цепи. Она состоит из совокупности различных идеализированных элементов, выбранных так, чтобы можно было с достаточно хорошим приближением описать процессы в электрической цепи.

Конфигурация схемы замещения электрической цепи определяется следующими геометрическими (топологическими) понятиями: ветвь, узел, контур.

Ветвь схемы состоит из одного или нескольких последовательно соединенных идеализированных элементов, каждый из которых имеет два вывода (начало и конец), причем к концу каждого предыдущего элемента присоединяется начало следующего.

В узле схемы соединяются три или большее число ветвей.

Контур – это замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям так, что ни одна ветвь и ни один узел не встречается более одного раза.