Ce circuite electrice se numesc liniare. Circuit electric liniar

Acest articol este pentru cei care abia încep să studieze teoria circuitelor electrice. Ca întotdeauna, nu vom intra în jungla formulelor, ci vom încerca să explicăm conceptele de bază și esența lucrurilor care sunt importante pentru înțelegere. Deci, bun venit în lumea circuitelor electrice!

Doriți mai multe informații utile și cele mai recente știri în fiecare zi? Alăturați-vă nouă pe telegram.

Circuite electrice

este un ansamblu de dispozitive prin care circulă curent electric.

Să luăm în considerare cel mai simplu circuit electric. În ce constă? Are un generator - o sursă de curent, un receptor (de exemplu, un bec sau un motor electric) și un sistem de transmisie (fire). Pentru ca un circuit să devină un circuit, și nu un set de fire și baterii, elementele sale trebuie să fie conectate între ele prin conductori. Curentul poate circula doar printr-un circuit închis. Să mai dăm o definiție:

- Acestea sunt surse de curent, linii de transmisie și receptoare interconectate.

Desigur, sursa, receptorul și firele sunt cea mai simplă opțiune pentru un circuit electric de bază. În realitate, diferitele circuite includ mult mai multe elemente și echipamente auxiliare: rezistențe, condensatoare, întrerupătoare, ampermetre, voltmetre, întrerupătoare, conexiuni de contact, transformatoare etc.


Clasificarea circuitelor electrice

După scopul lor, circuitele electrice sunt:

  • Circuite electrice de putere;
  • Circuite electrice de control;
  • Circuite electrice de măsurare;

Circuite de putere concepute pentru transportul și distribuția energiei electrice. Circuitele de putere sunt cele care conduc curentul către consumator.

Circuitele sunt, de asemenea, împărțite în funcție de puterea curentului din ele. De exemplu, dacă curentul din circuit depășește 5 amperi, atunci circuitul este putere. Când faceți clic pe un ceainic conectat la o priză, închideți un circuit electric de alimentare.

Circuite electrice de control nu sunt alimentate și sunt destinate să activeze sau să modifice parametrii de funcționare ai dispozitivelor și echipamentelor electrice. Un exemplu de circuit de control este echipamentul de monitorizare, control și semnalizare.

Circuite electrice de măsurare sunt concepute pentru a înregistra modificările parametrilor de funcționare ai echipamentelor electrice.

Calculul circuitelor electrice

A calcula un circuit înseamnă a găsi toți curenții din el. Există diferite metode de calculare a circuitelor electrice: legile lui Kirchhoff, metoda curentului de buclă, metoda potențialului nodal și altele. Să luăm în considerare aplicarea metodei curentului de buclă folosind exemplul unui circuit specific.


În primul rând, selectăm contururile și desemnăm curentul din ele. Direcția curentului poate fi aleasă în mod arbitrar. În cazul nostru - în sensul acelor de ceasornic. Apoi pentru fiecare circuit vom compune ecuații conform legii a 2-a a lui Kirchhoff. Ecuațiile sunt compuse după cum urmează: Curentul circuitului este înmulțit cu rezistența circuitului, iar la expresia rezultată se adaugă produsele curentului altor circuite și rezistența totală a acestor circuite. Pentru schema noastră:

Sistemul rezultat se rezolvă prin înlocuirea datelor inițiale ale problemei. Găsim curenții din ramurile circuitului original ca suma algebrică a curenților buclei

Indiferent de circuitul pe care trebuie să îl calculați, specialiștii noștri vă vor ajuta întotdeauna să faceți față sarcinilor. Vom găsi toți curenții folosind regula lui Kirchhoff și vom rezolva orice exemplu de procese tranzitorii în circuitele electrice. Bucură-te de studiile tale cu noi!

Un circuit electric liniar este un circuit în care toate componentele sunt liniare. Componentele liniare includ surse de curent și tensiune idealizate dependente și independente, rezistențe (supuse legii lui Ohm) și orice alte componente descrise prin ecuații diferențiale liniare, cel mai faimos condensatori și inductanțe electrice.

    Formulați legile lui Kirchhoff. Ce reflectă ele fizic?

Prima regulă a lui Kirchhoff(regula curentă a lui Kirchhoff) afirmă că suma algebrică a curenților de la fiecare nod al oricărui circuit este egală cu zero. În acest caz, curentul care curge în nod este considerat pozitiv, iar curentul care iese este considerat negativ:

A doua regulă a lui Kirchhoff(Regula tensiunii lui Kirchhoff) afirmă că suma algebrică a căderilor de tensiune pe toate ramurile aparținând oricărui circuit cu circuit închis este egală cu suma algebrică a EMF a ramurilor acestui circuit. Dacă nu există surse EMF (generatoare de tensiune idealizate) în circuit, atunci căderea totală de tensiune este zero:

Sensul fizic al celei de-a doua legi a lui Kirchhoff

A doua lege stabilește o legătură între căderea de tensiune într-o secțiune închisă a unui circuit electric și acțiunea surselor EMF din aceeași secțiune închisă. Este asociat cu conceptul de lucru asupra transferului de sarcină electrică. Dacă sarcina se mișcă de-a lungul unei bucle închise, revenind în același punct, atunci munca efectuată este zero. În caz contrar, legea conservării energiei nu ar fi îndeplinită. Această proprietate importantă a câmpului electric potențial este descrisă de legea a 2-a a lui Kirchhoff pentru un circuit electric.

Sensul fizic al primei legi a lui Kirchhoff

Prima lege stabilește legătura dintre curenți pentru nodurile dintr-un circuit electric. Rezultă din principiul continuității, conform căruia fluxul total de sarcini care formează un curent electric care trece prin orice suprafață este zero. Acestea. numărul de sarcini transmise într-o direcție este egal cu numărul de sarcini trecute în cealaltă direcție. Acestea. numărul de taxe nu poate merge nicăieri. Nu pot să dispară pur și simplu.

    Câte ecuații se formează conform primei legi a lui Kirchhoff și câte conform celei de-a doua?

Numărul de ecuații, prima lege a lui Kirchhoff = Numărul noduri – 1

Numărul de ecuații, a doua lege a lui Kirchhoff = Numărul ramuri- Cantitate noduri + 1

    Conceptul de circuit independent. Care este numărul de circuite independente din orice circuit?

Circuit independent- aceasta este o secțiune închisă a unui circuit electric, așezată prin ramurile circuitului, care conține cel puțin o ramură nouă care nu a fost folosită la căutarea altor circuite independente.

    concepte de nod, ramură, circuit electric.

Circuit electric caracterizat prin ansamblul elementelor din care este alcătuit şi prin modul de conectare a acestora. Conexiunea elementelor unui circuit electric este prezentată clar prin diagrama acestuia. Să luăm în considerare, de exemplu, două circuite electrice (Fig. 1, 2), introducând conceptul de ramură și nod.

Fig.1

Fig.2

Ramura numită secțiune a unui circuit care curge în jurul aceluiași curent.

Nod- joncțiunea a trei sau mai multe ramuri.

    Ce este o diagramă potențială și cum este construită?

Sub diagrama potențialuluiînțelegeți graficul distribuției potențialului de-a lungul oricărei secțiuni a unui circuit sau a unei bucle închise. Pe axa absciselor, rezistențele sunt reprezentate de-a lungul conturului, începând din orice punct arbitrar, iar potențialele sunt reprezentate de-a lungul axei ordonatelor. Fiecare punct dintr-o secțiune a unui circuit sau buclă închisă are propriul punct pe diagrama potențialului.

    Care sunt caracteristicile modurilor de funcționare a bateriei?

    Metoda de aplicare: avantajele și dezavantajele sale

    Esența metodei generatorului echivalent și a metodelor de determinare a parametrilor unei rețele active cu două terminale

Această metodă este utilizată în cazurile în care este necesar să se calculeze curentul într-o ramură pentru mai multe valori ale parametrilor săi (rezistență și fem) și parametrii constanți ai restului circuitului. Esența metodei este următoarea. Întregul circuit relativ la bornele ramurii care ne interesează este reprezentat ca o rețea activă cu două terminale, care este înlocuită cu un generator echivalent, la terminalele cărora ramura care ne interesează este conectată. Rezultatul este un simplu circuit neramificat, curentul în care este determinat de legea lui Ohm. EMF E E a generatorului echivalent și rezistența sa internă RE se găsesc din modurile de scurtcircuit fără sarcină și cu două terminale.

    Esența metodei curenților și tensiunilor buclei a două noduri.

Metoda curentului de buclă poate fi utilizată pentru a calcula circuite electrice complexe cu mai mult de două puncte noduri. Esența metodei curentului de buclă este presupunerea că fiecare buclă poartă propriul curent (curent de buclă). Apoi, în zonele comune situate la limita a două circuite adiacente, va curge un curent egal cu suma algebrică a curenților acestor circuite.

    Moduri de funcționare ale surselor de alimentare.

    Arătați că condiția pentru transferul maxim de putere de la sursă la receptor de energie electrică este egalitatea Rvn=Rn

Dacă dependenta U(eu) sau eu(U liniar iar rezistența sa R ​​este constantă ( R =c onst ) , atunci așa element numit liniar (LE) , și un circuit electric format numai din elemente liniare - circuit electric liniar .

Caracteristica I-V a unui element liniar simetricși este o dreaptă care trece prin originea coordonatelor (Fig. 16, curba 1). Astfel, legea lui Ohm este îndeplinită în circuitele electrice liniare.

Dacă dependenta U(eu) sau eu(U) orice element al circuitului electric Nu liniar, iar rezistența sa depinde de curentul din el sau de tensiunea la bornele sale ( R ≠с onst ) , atunci așa element numit Nu liniar (NE) , și circuitul electric, dacă este disponibil cel puțin unul element neliniar - circuit electric neliniar .

Caracteristicile curent-tensiune ale elementelor neliniare nu direct, și uneori pot fi asimetrice, de exemplu, în dispozitivele semiconductoare (Fig. 16, curbele 2, 3, 4). Astfel, în circuitele electrice neliniare relația dintre curent și tensiune nu se supune Legea lui Ohm.

Orez. 16. Caracteristicile curent-tensiune ale elementelor liniare și neliniare:

curba 1– CVC LE (rezistor); curba 2– CVC de NE (lampi incandescente cu filament metalic); curba 3– CVC de NE (lampi incandescente cu filament de carbon;

curba 4– CVC al NE (dioda semiconductoare)

Exemplu element liniar este rezistor.

Exemple elementele neliniare sunt: lămpi incandescente, termistoare, diode semiconductoare, tranzistoare, lămpi cu descărcare în gaz etc. Simbol NE este prezentat în Fig. 17.

De exemplu, cu o creștere a curentului care curge prin filamentul metalic al unei lămpi electrice, încălzirea acesteia crește și, în consecință, crește rezistența acesteia. Astfel, rezistența unei lămpi cu incandescență nu este constantă.

Luați în considerare următorul exemplu. Sunt date tabele cu valorile rezistenței elementelor la diferite valori de curent și tensiune. Care dintre tabele corespunde unui element liniar, care unui element neliniar?

Tabelul 3

R, Ohm

Tabelul 4

R, Ohm

Răspundeți la întrebarea: Care grafic arată legea lui Ohm? Cărui element îi corespunde acest grafic?

1 2 3 4

Ce poți spune despre graficele 1, 2 și 4? Ce elemente caracterizează aceste grafice?

Un element neliniar în orice punct al caracteristicii curent-tensiune este caracterizat de rezistența statică, care este egală cu raportul dintre tensiune și curent corespunzător acestui punct (Fig. 18). De exemplu, pentru un punct A :

.

Pe lângă rezistența statică, un element neliniar este caracterizat de rezistența diferențială, care este înțeleasă ca raportul dintre un increment de tensiune infinitezimal sau foarte mic ∆U și incrementul corespunzător ∆I (Fig. 18). De exemplu, pentru un punct A Caracteristica curent-tensiune poate fi scrisă

Unde β – unghiul de înclinare al tangentei trase prin punct A .

Aceste formule stau la baza metodei analitice de calcul a celor mai simple circuite neliniare.

Să ne uităm la exemple. Dacă rezistența statică a unui element neliniar la o tensiune U 1 = 20 V este egală cu 5 ohmi, atunci puterea curentului I 1 va fi ...


Rezistența statică a unui element neliniar la un curent de 2 A va fi...


Concluzie la a treia întrebare: distinge între elementele liniare și neliniare ale unui circuit electric. Legea lui Ohm nu se aplică în elementele neliniare. Elementele neliniare sunt caracterizate în fiecare punct al caracteristicii curent-tensiune prin rezistență statică și diferențiată. Elementele neliniare includ toate dispozitivele semiconductoare, lămpile cu descărcare în gaz și lămpile incandescente.

Întrebarea nr. 4. Metoda grafică de calcul neliniar

circuite electrice (15 min.)

Pentru calcularea circuitelor electrice neliniare se folosesc metode de calcul grafice și analitice. Metoda grafică este mai simplă și o vom lua în considerare mai detaliat.

Lasă sursa EMF E cu rezistență internă r 0 furnizează două elemente neliniare sau rezistențe conectate în serie NS1 Și NS2 . Cunoscut E , r 0 , caracteristica curent-tensiune 1 NS1 și caracteristicile curent-tensiune 2 NS2. Este necesar să se determine curentul din circuit eu n

Mai întâi construim caracteristica curent-tensiune a elementului liniar r 0 . Aceasta este o linie dreaptă care trece prin origine. Tensiunea U care cade pe rezistența circuitului este determinată de expresie

Pentru a construi o dependență U = f ( eu ) , este necesar să se adauge grafic caracteristica curent-tensiune 0, 1 Și 2 , însumând ordonatele corespunzătoare unei abcise, apoi alteia etc. Obținem o curbă 3 , care este caracteristica curent-tensiune a întregului circuit. Folosesc această caracteristică curent-tensiune și găsesc curentul în circuit eu n , corespunzător tensiunii U = E . Apoi, folosind valoarea curentului găsit, conform caracteristicii curent-tensiune 0, 1 Și 2 găsiți tensiunea necesară U 0 , U 1 , U 2 (Fig. 19).

Lasă sursa EMF E cu rezistență internă r 0 furnizează două elemente sau rezistențe neliniare conectate în paralel NS1 Și NS2 , ale căror caracteristici curent-tensiune sunt cunoscute. Este necesar să se determine curentul în ramurile circuitului eu 1 Și eu 2 , căderea de tensiune pe rezistența internă a sursei și a elementelor neliniare.

Construirea unei caracteristici curent-tensiune eu n = f ( U ab ) . Pentru a face acest lucru, adăugăm grafic caracteristica curent-tensiune 1 Și 2 , însumând abscisele corespunzătoare unei ordonate, apoi altei ordonate etc. Construim caracteristica curent-tensiune a întregului circuit (curba 0,1,2 ). Pentru a face acest lucru, adăugăm grafic caracteristica curent-tensiune 0 Și 1,2 , însumând ordonatele corespunzătoare anumitor abscise.

Folosesc această caracteristică curent-tensiune și găsesc curentul în circuit eu n , corespunzător tensiunii U = E .

Folosesc caracteristica curent-tensiune 1,2 , determinați tensiunea U ab , corespunzător curentului găsit eu n , și căderea de tensiune internă U 0 , corespunzător acestui curent. Apoi, folosind caracteristica curent-tensiune 1 Și 2 găsiți curenții necesari eu 1 , eu 2 , corespunzător tensiunii găsite U ab (Fig. 20).

Luați în considerare următoarele exemple.

La conectarea în serie a rezistențelor neliniare cu caracteristicile R 1 și R 2, dacă caracteristica rezistenței echivalente R E ...


    va trece sub caracteristica R 1

    va trece peste caracteristica R 1

    va trece, corespunzătoare caracteristicii R 1

    va trece sub caracteristica R 2

Când rezistențele liniare și neliniare cu caracteristicile a și b sunt conectate în serie, caracteristica rezistenței echivalente...


    va trece sub caracteristica a

    va trece deasupra caracteristicii a

    va trece, corespunzătoare caracteristicii a

    va trece sub caracteristica b

Concluzie la a patra întrebare: Circuitele electrice neliniare DC formează baza circuitelor electronice. Există două metode de calculare a acestora: analitică și grafică. Metoda de calcul grafic facilitează determinarea tuturor parametrilor necesari ai unui circuit neliniar.

§ 1.1. Câmpul electromagnetic ca tip de materie.

Un câmp electromagnetic este înțeles ca un tip de materie caracterizat printr-un set de câmpuri electrice și magnetice interconectate și interdependente. Un câmp electromagnetic poate exista în absența unui alt tip de materie - substanță, se caracterizează printr-o distribuție continuă în spațiu (o undă electromagnetică în vid) și poate prezenta o structură discretă (fotoni). În vid, câmpul se propagă cu viteza luminii, iar câmpul are proprietăți electrice și magnetice caracteristice care sunt observabile.

Câmpul electromagnetic exercită o forță asupra sarcinilor electrice. Acțiunea forței stă la baza determinării a două mărimi vectoriale care descriu câmpul: intensitatea câmpului electric și inducția câmpului magnetic.O sarcină (C) care se mișcă cu viteza v într-un câmp electric de intensitate E și un câmp magnetic de inducție B este supusă forța Lorentz

Câmpul electromagnetic are energie, masă și impuls, adică aceleași atribute ca și materia. Energia pe unitatea de volum ocupată de un câmp în vid este egală cu suma energiilor componentelor electrice și magnetice ale câmpului și este egală aici cu constanta electrică și constanta magnetică, H/m. Masa câmpului electromagnetic pe unitatea de volum este egală cu câtul energiei câmpului împărțit la pătratul vitezei de propagare a undei electromagnetice în vid, egal cu viteza luminii.

În ciuda valorii mici a masei câmpului în comparație cu masa materiei, prezența masei câmpului indică faptul că procesele din câmp sunt procese inerțiale. Momentul unei unități de volum a unui câmp electromagnetic este determinat de produsul dintre masa unei unități de volum a câmpului și viteza de propagare a undei electromagnetice în vid.

Câmpurile electrice și magnetice pot fi variabile sau constante în timp. Un câmp electric care este neschimbat în sens macroscopic este un câmp electrostatic creat de un set de sarcini care sunt staționare în spațiu și neschimbate în timp. În acest caz, există un câmp electric, dar nu există un câmp magnetic. Când curenții continui curg prin corpurile conductoare în interiorul și în exteriorul lor, există câmpuri electrice și magnetice care nu se afectează unul pe celălalt, deci pot fi considerate separat. Într-un câmp variabil în timp, câmpurile electrice și magnetice, așa cum s-a menționat, sunt interconectate și se condiționează reciproc, astfel încât nu pot fi considerate separat.

Ramura și nodul unui circuit electric

Un circuit electric se caracterizează prin setul de elemente din care este format și prin metoda de conectare a acestora. Conexiunea elementelor unui circuit electric este prezentată clar prin diagrama acestuia. În funcție de caracteristicile circuitului, ar trebui utilizată una sau alta metodă de calcul a circuitului electric. În această secțiune, vom lua în considerare conceptele cheie care vor fi necesare în viitor pentru a alege cea mai optimă și corectă metodă de rezolvare a problemelor.

Ramura numită o secțiune a unui circuit electric care curge în jurul aceluiași curent. O ramură este formată din unul sau mai multe elemente de circuit conectate în serie.

Nod- joncțiunea a trei sau mai multe ramuri.

Ca exemplu, figura prezintă diagrame a două circuite electrice. Prima dintre ele conține 6 ramuri și 4 noduri. Al doilea este format din 5 ramuri și 3 noduri. În această diagramă, acordați atenție nodului inferior. Foarte des fac greșeala de a crede că există 2 noduri ale circuitului electric, motivând acest lucru prin prezența pe schema de circuit în partea inferioară a 2 puncte de conectare a conductorilor. Cu toate acestea, în practică, două sau mai multe puncte conectate printr-un conductor ar trebui considerate ca un nod al unui circuit electric.

Prin parcurgerea circuitelor conectate în ramuri, puteți obține un închis circuit circuit electric. Fiecare circuit este o cale închisă care trece de-a lungul mai multor ramuri, fiecare nod având loc într-un circuit dat nu mai mult de o dată. Mai jos este o schemă electrică care arată mai multe circuite selectate aleatoriu.


În total, se pot distinge 6 circuite închise pentru acest circuit.

Legea lui Ohm

Această lege este foarte convenabilă de aplicat unei ramuri a unui circuit electric. Vă permite să determinați curentul de ramură la o tensiune cunoscută între nodurile la care este conectată această ramură. De asemenea, vă permite să calculați un circuit electric cu un singur circuit literal într-un singur pas.

Când aplicați legea lui Ohm, trebuie mai întâi să selectați direcția curentului în ramură. Direcția poate fi aleasă în mod arbitrar. Dacă în timpul calculului se obține o valoare negativă, aceasta înseamnă că direcția actuală a curentului este opusă celei selectate.


Pentru o ramură formată numai din rezistențe și conectată la nodurile circuitului electric AȘi b(vezi figura) Legea lui Ohm arată astfel:


Relația (1.15) se scrie în ipoteza că direcția curentului în ramura din nod este aleasă A la nod b. Dacă alegem direcția opusă, atunci numărătorul va arăta astfel: (U b -U a). Acum devine clar că dacă în relația (1.15) apare o situație când U b >U a atunci obținem o valoare negativă a curentului de ramificație. După cum sa menționat mai sus, aceasta înseamnă că direcția actuală a curentului este opusă celei selectate. Un exemplu de aplicare practică a acestui caz particular al legii lui Ohm la calcularea circuitelor electrice este relația (1.18) pentru circuitul electric prezentat în figură.



Pentru ramura care conține rezistențe și surse de energie electrică, legea lui Ohm ia următoarea formă:


Relația (1.16) este scrisă în ipoteza că fluxul de curent din nod a fost selectat anterior A la nod b. La calcularea sumei algebrice a ramificației EMF, semnul „+” trebuie atribuit acelor EMF a căror direcție coincide cu direcția curentului de ramificație selectat (direcția EMF este determinată de direcția săgeții din denumirea de sursa de energie electrică). Dacă direcțiile nu coincid, atunci EMF este luată cu un semn „-”. Figura prezintă exemple de aplicare a acestei versiuni a legii lui Ohm - relații (1.17) și (1.19)

Circuite electrice liniare și neliniare

Un circuit electric liniar este un circuit în care toate componentele sunt liniare. Componentele liniare includ surse idealizate dependente și independente de curenți și tensiuni, rezistențe (supuse legii lui Ohm) și orice alte componente descrise prin ecuații diferențiale liniare, cele mai cunoscute fiind condensatoarele electrice și inductoarele. Dacă un circuit conține alte componente decât cele enumerate, atunci se numește neliniar.

O reprezentare a unui circuit electric folosind simboluri se numește diagramă electrică. Funcția curentului care curge printr-o componentă cu două terminale față de tensiunea pe acea componentă se numește caracteristică curent-tensiune (caracteristica I-V). Caracteristicile curent-tensiune sunt adesea reprezentate grafic în coordonate carteziene. În acest caz, tensiunea este de obicei reprezentată de-a lungul axei absciselor pe grafic, iar curentul este reprezentat de-a lungul axei ordonatelor.

În special, rezistențele ohmice, ale căror caracteristici curent-tensiune sunt descrise de o funcție liniară și sunt linii drepte pe graficul caracteristicilor curent-tensiune, sunt numite liniare.

Exemple de circuite liniare (de obicei la o aproximare foarte bună) sunt circuite care conțin numai rezistențe, condensatoare și inductori fără miezuri feromagnetice.

Unele circuite neliniare pot fi aproximativ descrise ca fiind liniare dacă modificarea creșterilor de curent sau de tensiune pe componentă este mică, iar caracteristica I-V neliniară a unei astfel de componente este înlocuită cu una liniară (tangentă la caracteristica I-V la punctul de funcționare). Această abordare se numește „liniarizare”. În acest caz, un aparat matematic puternic pentru analiza circuitelor liniare poate fi aplicat circuitului. Exemple de astfel de circuite neliniare analizate ca fiind liniare includ aproape orice dispozitiv electronic care funcționează în mod liniar și care conține componente active și pasive neliniare (amplificatoare, generatoare etc.).

circuit electric- acesta este un grup separat de aparate electrice (fiare de călcat, unități TV, frigidere etc.) împreună cu prize, întrerupătoare, fire, automate și o substație electrică (cum poți obține curent fără ea) care lucrează în prezent împreună pentru a atinge un anumit poartă. Ei bine, în funcție de scop (vizionarea programului preferat, păstrarea alimentelor proaspete sau asigurarea stabilității parametrilor de putere în sursa computerului), circuitele electrice se împart în simple și complexe, neramificate și ramificate, liniare și neliniare.

Adică, un circuit electric poate fi considerat atât o colecție de dispozitive electrice individuale, cât și o colecție de părți simple discrete și conexiuni între ele care formează unul dintre blocurile funcționale din circuitul electric al unui dispozitiv.

Neramificat circuitele electrice - sunt si simple - sunt circuite in care curentul circula fara a-si modifica valoarea si pe calea cea mai simpla de la sursa de energie la consumator. Adică, același curent curge prin toate elementele acestui circuit. Cel mai simplu circuit neramificat poate fi considerat circuitul de iluminat al uneia dintre camerele din apartament unde se foloseste un candelabru cu un singur brat. În acest caz, curentul curge de la sursa de energie prin mașină, întrerupător, bec și înapoi la sursa de energie.

Ramificată- acestea sunt circuite care au una sau mai multe căi de curgere a curentului ramificat. Adică curentul, pornindu-și drumul de la sursa de energie, se ramifică în mai multe ramuri de consumatori, schimbându-și în același timp valoarea. Un exemplu simplu de astfel de circuit este circuitul de mai sus pentru iluminarea unei camere dintr-un apartament, dar numai cu un candelabru cu mai multe brațe și un comutator cu mai multe chei. Curentul de la sursa de energie ajunge prin mașină la comutatorul cu taste multiple, apoi se ramifică în mai multe lămpi de candelabru, iar apoi printr-un fir comun înapoi la sursa de energie.

Liniar Un circuit electric este considerat a fi astfel încât caracteristicile tuturor elementelor sale nu depind de mărimea și natura curentului care curge și a tensiunii aplicate.

Neliniar Se consideră că un circuit conține cel puțin un element, ale cărui caracteristici depind de curentul care curge și de tensiunea aplicată.

2. Transformări echivalente în circuitele electrice. Determinarea rezistenței echivalente pentru conectarea în serie, paralelă și mixtă a elementelor circuitelor electrice.

La rezolvarea problemelor, se obișnuiește să se transforme circuitul astfel încât să fie cât mai simplu posibil. Pentru a face acest lucru, se folosesc transformări echivalente. Echivalente sunt acele transformări ale unei părți a unui circuit de circuit electric în care curenții și tensiunile din partea netransformată rămân neschimbate.

Există patru tipuri principale de conexiuni de conductor: în serie, paralel, mixt și punte.

Conexiune serială- aceasta este o conexiune în care puterea curentului în întregul circuit este aceeași. Un exemplu izbitor de conexiune în serie este o ghirlandă veche de pom de Crăciun. Acolo becurile sunt conectate în serie, unul după altul. Acum imaginați-vă că un bec se arde, circuitul este rupt și restul becurilor se sting. Eșecul unui element duce la oprirea tuturor celorlalte; acesta este un dezavantaj semnificativ al unei conexiuni seriale.

Când sunt conectate în serie, rezistențele elementelor sunt însumate.

Conexiune paralelă- aceasta este o conexiune în care tensiunea la capetele secțiunii circuitului este aceeași. Conexiunea în paralel este cea mai comună, în principal pentru că toate elementele sunt sub aceeași tensiune, curentul este distribuit diferit și când unul dintre elemente iese, toate celelalte continuă să funcționeze.

Într-o conexiune paralelă, rezistența echivalentă se găsește ca:


În cazul a două rezistențe conectate în paralel

În cazul a trei rezistențe conectate în paralel:


Compus mixt– o conexiune, care este o colecție de conexiuni seriale și paralele. Pentru a găsi rezistența echivalentă, trebuie să „restrângeți” circuitul transformând alternativ secțiunile paralele și seriale ale circuitului.

Mai întâi, să găsim rezistența echivalentă pentru secțiunea paralelă a circuitului și apoi să adăugăm la aceasta rezistența R 3 rămasă. Trebuie înțeles că după conversie, rezistența echivalentă R1R2 și rezistența R3 sunt conectate în serie.

Deci, asta rămâne cea mai interesantă și mai complexă conexiune a conductorilor.

Schema de conectare a podului este prezentată în figura de mai jos.

Pentru a prăbuși circuitul podului, unul dintre triunghiurile podului este înlocuit cu o stea echivalentă.

Și găsiți rezistențele R1, R2 și R3.

Apoi găsiți rezistența echivalentă totală, ținând cont de faptul că rezistențele R 3, R 4 și R 5, R 2 sunt conectate între ele în serie și în perechi în paralel.

Acțiune: