Основи на теорията на верига

V.I.Veprintsev. Основи на теорията на веригата.

Електрическата верига е съвкупност от устройства, предназначени за преминаване на електрически ток и са описани с помощта на концепциите за напрежение и ток. На електрическа верига, съставена от източници (генератори) и електромагнитни потребители на енергия - или приемници nagruz-

Източникът на устройството, наречено създаване (генериращи) токове и напрежения. Източниците могат да действат устройства (батерии, акумулаторни клетки, термодвойки, пиезоелектрическите преобразуватели, различните генератори и така нататък. E.) конвертиране на различни видове енергия (химически, термични, механични, светлина, молекулно кинетична и др.), В електрическа енергия. Източниците включват и получаване на антени, в които няма промяна във вида на енергия.

Call отнема апарат (запазва) или превръщане на електрическа енергия в други форми на енергия (топлина, механични, светлина и така нататък. D.) приемник. За да заредите и се предава антени излъчват електромагнитна енергия в пространството.

В основата на теорията на електрическите вериги принцип моделиране е. По този начин, на действителната електрическа верига замества някои идеални модели, състояща се от взаимосвързани елементи идеализирани. Под идеализирани елементи от модела са предназначени различни устройства, които се приписват на някои електрически и магнитни свойства, така че те да се показват с дадена явления точност, срещащи се в реални устройства. По този начин, всеки елемент на веригата съответства на специфична връзка между множеството токове и напрежения.

теория верига разграничи активни и пасивни елементи. Активни елементи се считат за източници на електрическа енергия: източниците на напрежение и източници на ток. Пасивните елементи включват съпротивление, индуктивност и капацитет. Вериги, съдържащи активните елементи, наречени активни, състояща се само от пасивни елементи - пасивни.

Електрически ток се дължи на посоката, съвпадаща с посоката на движение на положителни заряди. Количествени характеристики - моментната текущата стойност (стойност в определено време)

където DQ - таксата преминал през DT време след напречно сечение на проводника. В ток система SI измерва в ампери (А).

За да прехвърлите начално зареждане DQ през всяка секция на пасивна верига, енергията трябва да бъдат изразходвани

Тук ф - моментна стойност на напрежението (потенциална разлика) на клемите на пасивната част на веригата. Потенциалният разликата - на скаларна стойност, която се определя от експлоатация на силата на електрическото поле в прехвърлянето на един положителен заряд при предварително определено пасивна част. В системата SI, напрежението се измерва във волтове (V).

Като цяло, тока и напрежението са функции на времето и може да има различен знак и величина в различни моменти във времето.

На теория верига се характеризира с посока на сегашната марка. Положителна или отрицателна текуща смисъл само когато се сравняват посока to-

ка по отношение на произволно избрана положителна посока.

който обикновено е показана със стрелка (Фигура 1).

положителна посока напрежение, което не е свързано с положителната посока на тока. Но с положителната посока на напрежението от точка А до точка Б. условно се смята, че потенциалът на точката по-висок потенциал точка б. Като цяло в проблемите на изчисление на електрическите вериги се смята за положителна посока на тока в клона на който съвпада с положителната посока на напрежението между възлите, че клон.

Ако под влияние на приложеното напрежение U през пътя верига минава електрически заряд р. се ангажира с начално работата или въвеждане на енергията приемник е равна на:

DW = ф DQ = UI DT.

Енергията определя от формулата, дадена е представено източник и консумира в приемника, т.е.. Е. превръща в друга форма на енергия, като топлина, част от него се съхранява в електрически и магнитни полета, елементите на веригата.

Моментната стойност на скоростта на промяна на енергия, доставена към веригата,

р = DW DT = ф DQ DT = UI.

Той нарече моментната мощност.

Енергията, получена от приемника по време на интервал от време между т 1 до т 2. Вие сте

Работата на SI и енергия се измерва в джаули (J), мощността във ватове (W).

Елементи на веригата

1. пасивни елементи.

Устойчивост се нарича идеализирана верига елемент характеризиращи превръщането на електромагнитна енергия в друг вид енергия (топлина -. Отопление, механични, електромагнитно излъчване на енергия и др), т.е. като само собственост необратимо разсейване на енергия ... Условно наименование резистентност е показано на фигура 2.

Математически модел, описващ свойствата на устойчивост, определена

закона на Ом, законът е.

U = Ri или аз = Гу.

Тук R и G - вторична верига параметри, наречени съответно съ

устойчивост и проводимост, G = 1 / R. Устойчивост се измерва в омове (ома) и проводимост - в Siemens (SIM).

Моментната мощност, подавана към съпротивата

P R = UI = Ri = 2 Gu 2.

Електрическата енергия, получена от съпротивлението и се превръща в топлина в интервала от време от 1 до т т равно на 2 .:

т. е. представлява индуктивност на магнитния поток за единица ток, свързани с нея. В системата SI, индуктивност се измерва в Хенри

Ако намотка включва п идентични намотки (5Ь), общата магнитния поток (поток връзка)

където F '- поток, проникваща всеки един от завоите. Индуктивност на бобината в този случай,

Като цяло, зависимостта на потока на ток нелинейна (Фигура 6а), следователно, индуктивност е нелинейна.

Комуникацията между тока и напрежението в индуктор се определя въз основа на закона на електромагнитната индукция, при което поток промяната на свързване причинява едн самостоятелно индуктивност

числено равни и противоположни по знак за степента на промяна на общата магнитния поток.

Ако индукция е независима от ток, след което стойността

ф L = - д L = L DT ди

Тя се нарича напрежение (или пад на напрежение) от другата страна на индуктор. От последния израз следва, че на ток в индуктор

и L (т) = L - ∫ ∞ ф L DT.

т.е. определена от зоната, ограничена ф L (Фигура 7) на кривата на напрежение.

В отделни моменти устройството има смисъл да се променя скоростта на акумулираната енергия в магнитното поле:

р L = ф L I = Li DT ди.

Енергията се съхранява в магнитното поле на индуктор на произволна време т се определя по формулата

Има се счита, че когато - ∞ ≤ т ≤ 0, ток в индуктор е нула. Ако част от магнитния поток, свързана с L бобина 1. свързан единична

временно и с намотка L 2. че тези намотки имат параметър MS наречената

Vai взаимна индукция. Взаимно индуктивност определя като съотношение на потока на една серпентина от взаимно индуциране на ток в другата

В първата и втората намотки, предизвикани от д. г. а. взаимна индукция равен

д 1 М = - 12 DF DT = - М ди DT 2; д 2 М = - 21 DF DT = - М ди DT 1.

Тези изрази са валидни при условие, че М е независима от токове, които текат в двете бобини.

Взаимното индуктивност също се измерва в Хенри (Н).

Капацитет елемент наречен идеализирана схема охарактеризиране зареден във веригата на електрическо поле енергия. Символ индуктор е показано на фиг.8.

Когато обобщава двата електрода (Фигура 9, а) напрежение натрупани върху тях на еднаква амплитуда и противоположен знак такси + р и в околното пространство създава електрическо поле.

Според Гаус теорема - Ostrogradskii поток F E електрически изместване вектор D