Полная и переходная электрическая цепь

1. Закон Ома для полной электрической цепи
2. Электрическая цепь в установившемся режиме
3. Электрическая цепь в переходном режиме

Электрическая цепь включает ряд базовых элементов, таких как: 

• источники питания;
• приемники электроэнергии;
• соединительные проводники.

Графическое изображение электрической цепи называют электрической схемой. Ее используют для изучения и расчета цепи, что упрощает работу специалистов. Схема изображается с помощью специальных условных обозначений, каждый из которых соответствует определенному элементу. С помощью электрических схем легко определяют вид цепи и ее параметрические характеристики.

Закон Ома для полной электрической цепи

По закону Ома, для полной электрической цепи за направление тока принято считать направление от положительного к отрицательному полюсу источника питания. Данный факт подтвержден экспериментально уже более двухсот лет назад и используется по сей день.

Но все же, реальное направление движения зарядов может не совпадать с данным правилом, так как оно зависит от свойств носителей заряда, то есть являются они положительными или отрицательными. К примеру, в металлических проводниках заряды переносят электроны, которые заряжены отрицательно, а вот в электролитах носителями заряда являются как отрицательные, так и положительные ионы.

Компоненты в электрической цепи могут соединяться последовательно или параллельно.
Закон Ома для полной цепи связывает между собой базовые параметры: силу тока, электродвижущую силу и полное сопротивление.

Полное сопротивление цепи представлено суммой сопротивлений внешних элементов \(R\) и внутреннего сопротивления источника питания \(r.\)

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Согласно закону Ома, работа \(A\), совершаемая ЭДС \(ε\), рассчитывается из следующего выражения:
\(A=εq ,\)
где \(q\) – это заряд, перемещаемый электродвижущей силой.

Заряд рассчитывается следующим образом:
\(q=It,\)
где \(t\) – время перемещения заряда.

Подставив это выражение в первую формулу, получаем:
\(A=εIt.\)

В соответствии с законом Джоуля-Ленца, тепло \(Q\), что выделяет система в процессе совершения работы ЭДС, рассчитывается таким образом:

\(Q=I^2 Rt+I^2 rt.\)

Согласно закону сохранения энергии работа приравнивается теплу, что выделяет при этом система:

\(A=Q; \\ εIt=I^2 Rt+I^2 rt.\)

В результате преобразований, получим окончательный вид закона Ома для полной цепи:

\(ε=IR+Ir=I(R+r).\)

Из данного выражения следует, что сила тока в полной цепи рассчитывается как соотношение ЭДС источника питания и полного сопротивления данной цепи.

При наличии несколько источников, что соединены последовательно, полная электродвижущая сила будет равна суммарной ЭДС источников, с учетом их направлений.

В середине источника совершается полезная работа, данный процесс выражается так:

\(ε=ε_1+ε_2+ε_3=|ε_1 |-|ε_2 |-|ε_3 |\)

В полной электрической цепи, согласно закону Ома, сила тока положительна при положительной величине ЭДС. Другими словами, направление их действия совпадает.

Полное сопротивление для цепи, в которую включено несколько источников питания, можно рассчитать как сумму сопротивлений внешних элементов цепи и внутренних сопротивлений всех источников:

\(R_n=R+r_1+r_2+r_3\)

Электрическая цепь в установившемся режиме

Процессы перехода электрической цепи из одного состояния в другое наблюдаются довольно часто и имеют разнообразные проявления.

В электрических цепях различают переходные и установившиеся режимы.
Установившийся режим наблюдается в цепи с источником постоянного напряжения. При этом сила тока и напряжение на всех участках цепи постоянны во времени.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

В электрических цепях с источниками переменного тока, установившимся считается такой режим, когда с постоянной периодичностью повторяются мгновенные значения силы тока и напряжения. То есть, если рассматривать теоретически, то на протяжении длительного периода времени периодически повторяющиеся параметры цепи и ее элементов постоянны.

В установившемся режиме напряжение и сила тока зависимы от внешних воздействий и характеристик цепи.

Электрическая цепь в переходном режиме

Под переходным режимом в электрической цепи подразумевается процесс перехода цепи из одного в другое стационарное состояние. Иначе говоря, это промежуточный процесс между состояниями цепи в установившемся режиме. Параметры нового состояния системы будут отличаться от первоначального. В переходном режиме действуют переходные токи и напряжения на протяжении всего процесса перехода.

Такое изменение стационарного состояния вызывается внешним или внутренним воздействием. Внешним может послужить включение либо выключение источника питания, внутренним – любое переключение внутри цепи.

Изменения в электрической цепи, способствующие появлению переходного процесса, называются коммутацией. Подобное изменение проходит молниеносно, практически незаметно.

Переходной процесс связывают со сменой запаса энергии в реактивных компонентах цепи. Поэтому в процессе перехода энергия увеличивается или уменьшается.