Электрические цепи постоянного

1.

Лекция 2.
Тема 1.2. Электрические цепи постоянного
тока.
Цель: изучить основные параметры электрических цепей;
изучить виды соединения приемников энергии;
законы электрических цепей.
Знания и умения
• классифицировать электрические цепи, их основные и
вспомогательные элементы;
• различать разновидности электрического тока, его
характеристики;
• знать зависимость электрического сопротивления металлов
и неметаллических материалов от температуры;
•определять направление тока на участках электрической цепи;
•составлять уравнения для сложных электрических цепей на основе
законов Кирхгофа.

2. План

Общие сведения об электрических цепях: определение,
классификация.
2. Электрический ток, его определение, направление, сила тока,
плотность.
3. Электрическая проводимость и сопротивление проводников.
4. Зависимость электрического сопротивления от температуры.
5. Режимы работы электрической цепи: холостой ход, номинальный,
рабочий, короткого замыкания.
6. Условные обозначения на электрических схемах. Участки схем
электрических цепей: ветвь, узел, контур.
7. Виды соединения приемников энергии.
8. Закон Ома для участка цепи и для полной цепи.
9.Законы Кирхгофа.
10.Расчет электрических цепей с помощью законов Ома и
Кирхгофа. Понятие о расчете сложных цепей
1.

3. Характеристики

Сила тока
Плотность тока
Электрическое сопротивление
Электрическая проводимость
Напряжение
ЭДС (электродвижущая сила)
I
q
А ;
t
R ρ sl Ом
1А 1
Кл
с
I A
S 2 мм 2
R R 1 αΔt
t
0
g 1 Cм
R
U В
2
1
E U U
0

4. Режимы работы электрических цепей

Узел электрической цепи – место соединения трёх или более проводов.
Ветвь электрической цепи -- участок цепи между двух узлов;
простая ветвь содержит только один элемент,
сложная ветвь содержит несколько последовательно соединённых элементов.
Контур электрической цепи -- замкнутый путь, состоящий из нескольких ветвей.
I I НОМ
Режим номинальной нагрузки
R = RНОМ ;
Режим холостого хода (обрыв цепи)
RХХ = ∞ ;
IХХ = 0
I КЗ
E
r0
Режим короткого замыкания
RКЗ= 0 ;
Режим переменной нагрузки
R = f (t) ; I = f (t)
E
R r0

5. Законы электрических цепей

Закон Ома
для участка цепи
для полной цепи
U
In n
Rn
I
E
R r0
Законы последовательного соединения
U = U1 + U2 + U3
I = I1 = I2 = I3
RЭКВ = Σ Ri
Законы параллельного соединения
U = U1 = U2 = U3
I = I 1 + I2 + I 3
1
RЭКВ
1
Ri

6. Законы электрических цепей

Первый закон Кирхгофа (ЗТК)
«Алгебраическая сумма токов в узле равна нулю»
или «Сумма токов, притекающих к узлу, равна сумме
токов, вытекающих из узла»
∑I = 0
I1 + I3 + I5 = I2 + I4
Второй закон Кирхгофа (ЗНК)
«Алгебраическая сумма эдс в замкнутом
контуре равна алгебраической сумме падений
напряжения на элементах контура»
∑Е=∑IR
Е1 – Е2 + Е3 - Е4 =I1R1+I2 (R2 +R3) – I3R4

7.

8. ПРИМЕРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

ПРИМЕРЫ
Е1
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
R1
R
Е2
Е3
R2
А
R
К
U
R3
R
R
R3
R1
R5
R1
R2
R3
R2
R4
R1=R2=R3=15 Ом
R1=R2=R3=R4=R5=10 Ом

9.

Самостоятельная работа
1.
2.
3.
4.
1.
2.
3.
4.
Нагрев проводов.
Выбор сечения проводов в зависимости от допустимого значения
Потери напряжения в линиях электропередачи.
Преобразование электрической энергии в тепловую, закон
Джоуля - Ленца.
ВАХ нелинейных элементов.
Удельное сопротивление.
Составлять простейшие электрические цепи.
Рассчитывать электрические цепи.
Литература
И.А.Данилов, П.М.Иванов «Общая электротехника с основами
электроники» М. Высшая школа 1989 г. §§ 2.1 -2.7