Элементы электрической цепи постоянного тока

Электрической цепью называют совокупность устройств, предназначенных для получения, передачи, коммутации, контроля, приема и преобразования электрической энергии.

Отдельные устройства, входящие в электрическую цепь, называют элементами электрической цепи. Часть электрической цепи, содержащую выделенные в ней элементы, называют участком цепи.

Элементы цепи, предназначенные для получения электрической энергии, называются источниками питания, а элементы, использующие электрическую энергию - приемниками электрической энергии.

В источниках питания происходит преобразование в электрическую энергию других видов энергий. Например, преобразование механической энергии в генераторах, химической в гальванических элементах и аккумуляторах при разрядке, тепловой в термоэлементах, световой в фотоэлементах.

В приемниках, наоборот, электрическая энергия преобразуется в иные виды энергий: механическую в электродвигателях, химическую в аккумуляторах при зарядке, тепловую в нагревательных приборах, световую в осветительных приборах.

Линии передачи, коммутационная аппаратура и измерительные приборы служат для передачи электрической энергии от источников, распределения её между приемниками и контролирования режимов работы электротехнических устройств.

Графические изображения электрических цепей называются принципиальными схемами. На принципиальных схемах показывается взаимодействие электротехнических устройств. Однако расчеты электрических цепей удобно выполнять в виде схем замещения. На рис.1.1 в качестве примера приведена принципиальная схема электрической цепи. При замыкании контакта SA коммутационного устройства к лампам накаливания EL1, EL2 - приемникам электрической энергии, подключается источник электрической энергии постоянного тока - аккумуляторная батарея E. Для контроля режима работы ламп накаливания в цепь включены измерительные приборы - амперметр PA и вольтметр PV.

На рис.1.2 изображена схема замещения электрической цепи, которая в дальнейшем будет называться просто схемой. Схема состоит из совокупности идеализированных элементов.

Конфигурация схемы определяется понятиями: ветвь, узел, контур. Ветвь электрической цепи состоит из одного или несколько последовательно соединенных элементов, причём конец одного элемента связан с началом второго

элемента и т.д. В узле схемы соединяются три или более ветвей. Контуром называется замкнутый путь, проходящий так, что ни одна ветвь и ни один узел не встречаются больше одного раза.

Рис. 1.1. Принципиальная схема электрической цепи

Рис. 1.2. Схема замещения электрической цепи

На рис.1.2 указаны параметры элементов: E - ЭДС аккумулятора; RВТ - внутреннее сопротивление аккумулятора; RPA, RPV, REL1, REL2 - соответственно сопротивления цепей амперметра, вольтметра и ламп накаливания. Схема имеет четыре ветви и два узла. Если значения параметров всех элементов схемы известны, то можно рассчитать состояние всех электрических устройств, пользуясь законами электротехники.