DC ток. DC електрически вериги: изчисление

Постоянният ток е частиците, движещи се в определена посока с заряд. По друг начин, токът може да се нарича количества като ток или напрежение, които са постоянни в посока и стойност.

Нека да разгледаме нейната характеристика, приложение, както и електрически схеми на постоянен ток. Нека да отговорим на въпросите как се изследва електрическата верига, тъй като тя се изчислява за някои други.

От плюс до минус или обратно?

В източника електроните преминават от минус на стойност плюс. Въпреки факта, че всеки знае това, обикновено се счита за посока от плюс до минус. Чудя се защо? Обяснихме ни, че това се е случило исторически. Но наистина ли е така? В крайна сметка тази "история" се е образувала в абсолютно незначителен период от време.

Основните закони на електротехниката действат в постоянен ток: законите на Ом и законите на Кирхоф. Токът се нарича по-рано галваничен, защото е получен в резултат на галванична реакция. когато електрически ток започнаха да се провеждат в домове, имаше разгорещени дебати за това какъв ток да се въведе: постоянен или променлив. "Война" спечели второто, защото беше по-евтино. Много по-лесно е да се предават на дълги разстояния поради лесна трансформация.

Как да се получи постоянен ток

Но постоянният ток не изчезна от употребата. Електрически вериги DC се намират например в батериите.

Токът се генерира от електромагнитна индукция, след което колекторът се отстранява. Такава реакция произвежда генератор, в който се произвежда и постоянен ток. Електрически DC схеми могат да бъдат трансформирани от променлив чрез конвертори и токоизправители.

Обхват на приложение

Приложението на този вид е доста широко. В повечето домашни уреди, например, в компютърен модем, зареждане на мобилен телефон, електрическа кана или кухненски процесор, това е DC. Електрически DC схеми се генерират и се преобразуват на автомобилен генератор и всяко преносимо устройство. Той експлоатира всички индустриални двигатели, а в някои страни дори високоволтови електропроводи. Дори и в някои медицински устройства се използва.

Токовият ток е по-сигурен, тъй като може да възникне фатално събитие, когато електрическият удар е от 300 mA и с променлив ток дори при 50-100 mA.

Електрическа верига

Комуникацията се осъществява от всички устройства, поради които се извършва предаването, разпространението и трансформирането на топлинни, електромагнитни, светлинни и други видове енергийна информация. Процесите са описани от електромоторните сили, като ток и напрежение.

Основни елементи на DC електрически вериги

Основните елементи са приемници и източници на енергийна информация, свързани с проводници. В източниците различните видове енергия се превръщат в електрическа енергия. И в приемниците, напротив, електроенергията отива в други типове.

Веригите, в които трансформацията, предаването и приемането на електрическа енергия се осъществява при постоянна стойност на напрежението и тока за времетраенето се наричат ​​DC схеми. Когато процесът се осъществява с вериги с променлива стойност - променлив ток.

За да се изчисли и изследва DC електрическата верига (лабораторната работа обикновено служи за тази цел), се използва заместваща верига, т.е. идеализирана схема за реално изчисление. За да го получите, трябва да замени всички елементи на веригата. Физическите процеси трябва да бъдат изразени във всяко математическо описание.

Резистивни елементи

Резисторът е един от приемниците на електрическата верига. Тя се характеризира с активно съпротивление, което се измерва в ома. Резистивните съпротивления или, както се наричат, активно се въвеждат в заместващи вериги, за да се вземе предвид трансформиращата електромагнитна енергия в други видове.

Изчисляване на сложни електрически вериги на постоянен ток се прави, ако се зададе положителна посока на всички токове и напрежения. Изберете посоката на техния възел, който има голям потенциал за възел с по-малък потенциал.

С независима съпротива от тока, резисторът се нарича линеен и електрическата верига е линеен резистивен. Характеристиката на текущото напрежение се изразява чрез линейна функция, преминаваща през произхода.

При анализа на такива схеми често се използва принципът на опростяване, който се състои в замяна на сложните части на електрическата верига с прости. Но токът и напрежението не трябва да се променят. След това веригата ще се сгъне до най-простия вид. Свързаните резистивни елементи трябва да бъдат успоредни и последователно преобразувани.

Серийна и паралелна връзка

При серийна връзка във всички елементи токът има същата стойност. Тук напрежението се определя от сумата на всички включени съпротивления, умножени по I, тоест:

U = (R1 + R2 + RN) I = RI.

С паралелна връзка се прилага постоянно напрежение, но токът е сумата от токовете на всеки от елементите. Следователно, тя може да бъде представена като продукт на напрежението с еквивалентната проводимост на активните елементи. И това, на свой ред, е равно на сумата от проводимостта на елементите. Това е, което представлява постоянен ток.

Електрически DC вериги освен това съдържат източници на напрежение и ток.

Източници на информация

Независимото напрежение (ЕМФ, ток) от съпротивлението на външната верига се нарича източник. Източникът на ЕМП (напрежението) се измерва на празен ход, т.е. когато токът в източника е нулев. В резервните вериги резисторът взема предвид загубите на топлинна енергия, които се освобождават от източника. Ако е нула и източникът на ток е безкрайност, той е идеален източник. Реалният е винаги ограничен.

Външните характеристики са следните: при източниците на електромагнитна съвместимост и напрежение, зависимостта се дължи на текущия поток и на източника на ток - от напрежението на терминалите.

Реалните източници имат линейни и нелинейни части. Нека разгледаме методите за изчисляване на линейни електрически вериги на постоянен ток. Те са описани в закона на Ом за цялата верига, където I = E / (Rh + Rbh). Тогава U = Е-RbhI. От тези формули се получава вътрешно съпротивление и вътрешна проводимост:

• Rbh = ΔU / ΔI;
• Gbh = ΔI / ΔU.

Изчисляването на нелинейни електрически вериги на постоянен ток се извършва въз основа на закона на Kirchhoff. Методите за изчисление на линейни и нелинейни схеми са различни. Следователно последните не се разглеждат в рамките на този член.

Линейни измервателни уреди

Електрически капацитет Веригата DC съдържа източници. Инструментите, които го измерват, са: волтметър за измерване на напрежението в секцията на веригата и амперметър за последователно свързване към веригата. При нулева стойност вътрешно съпротивление и устройства за проводимост са идеални.

Методите на включване стават по-разбираеми, когато се разглеждат с помощта на измерване на съпротивлението. По закон на Ом, R = U / I.

Знаем, че реалните устройства нямат нулева стойност. Ето защо са възможни само две възможности за тяхното включване:

• вътрешното съпротивление на волтметъра е няколко пъти по-голямо от измерения амперметър, така че спадът на напрежението върху него не намалява намаляването на измереното съпротивление и напрежението, измерено от волтметъра, трябва да съответства на работния диапазон;
• вътрешното съпротивление на волтметъра е съизмеримо с измереното съпротивление и амперметърът е много по-малък от измереното съпротивление.

Експеримент и задачи за тестовата работа

За измерване на напрежението и тока се използват съответните генератори. Вътрешното съпротивление се измерва с помощта на превключватели.

Волтметърът и амперметърът влизат в блок AB1.

За измерване на съпротивлението се използват специални мерки. В източника на електродвижеща сила вътрешното съпротивление трябва да се изключи.

В препоръчителната задача, която трябва да има тестова работа, DC електрическите вериги се изследват чрез определяне на параметрите на източника на електромоторната сила, източника на ток, измерването на съпротивлението, изследването на паралелната и серийната устойчивост и I-V характеристиката.