Gleichstrom. Gleichstromkreise: Berechnung

Gleichstrom fließt einbestimmte Richtung eines Teilchens mit einer Ladung. Auf eine andere Art und Weise können Ströme Größen wie Strom oder Spannung genannt werden, die in Richtung und Wert konstant sind.

Betrachten Sie seine Eigenschaften, Anwendung undauch Stromkreise von Gleichstrom. Lassen Sie uns die Fragen beantworten, wie der Stromkreis untersucht wird, wie es für einige andere berechnet wird.

Von Plus zu Minus oder umgekehrt?

In der Quelle bewegen sich die Elektronen vom MinusWerte zu Plus. Trotz der Tatsache, dass jeder dies weiß, wird es normalerweise als eine Richtung von Plus zu Minus betrachtet. Ich frage mich warum? Wir werden erklärt, dass dies historisch geschehen ist. Aber ist es wirklich so? Diese "Geschichte" hat sich schließlich in einer absolut unbedeutenden Zeit gebildet.

Im Gleichstrom die wichtigsten GesetzeElektrotechnik: Ohmsches Gesetz und die Gesetze von Kirchhoff. Der Strom wurde früher galvanisch genannt, weil er durch eine galvanische Reaktion erhalten wurde. Als der elektrische Strom in Häuser eingeleitet wurde, gab es eine harte Debatte darüber, welche Art von Strom eintrat: konstant oder variabel. "War" gewann den zweiten, weil es weniger teuer war. Es ist viel leichter, über lange Strecken aufgrund der einfachen Transformation zu übertragen.

So erhalten Sie einen Gleichstrom

Aber der Gleichstrom verschwand nicht aus der Nutzung. Elektrische Gleichstromkreise finden sich beispielsweise in Batterien.

Strom wird durch elektromagnetische erzeugtInduktion, nach der der Kollektor gleichgerichtet ist. Eine solche Reaktion erzeugt einen Generator, in dem auch ein Gleichstrom erzeugt wird. Elektrische Gleichstromkreise können von einem variablen Gleichstrom durch Wandler und Gleichrichter transformiert werden.

Anwendungsgebiet

Die Anwendung dieser Spezies ist ziemlich breit. In den meisten Haushaltsgeräten, zum Beispiel in einem Computermodem, für das Aufladen eines Mobiltelefons, eines elektrischen Wasserkochers oder einer Küchenmaschine, ist es Gleichstrom. Elektrische Gleichstromkreise werden erzeugt und in einem Kraftfahrzeuggenerator und jedem tragbaren Gerät umgewandelt. Es betreibt alle Industriemotoren und in einigen Ländern sogar Hochspannungsleitungen. Sogar in einigen medizinischen Geräten wird es verwendet.

Der Gleichstrom ist sicherer, da ein tödliches Ereignis auftreten kann, wenn ein elektrischer Schlag von 300 mA und mit einem Wechselstrom sogar bei 50-100 mA erfolgt.

Elektrische Schaltung

Die Kommunikation wird von allen Geräten bereitgestellt,aufgrund dessen die Übertragung, Verteilung und Umwandlung von thermischen, elektromagnetischen, Licht- und anderen Arten von Energieinformationen durchgeführt wird. Die Prozesse werden durch elektromotorische Kräfte wie Strom und Spannung beschrieben.

Grundelemente von DC-Stromkreisen

Die Hauptelemente sind Empfänger und QuellenEnergieinformation, durch Leiter verbunden. In Quellen werden verschiedene Arten von Energie in elektrische Energie umgewandelt. Und in den Empfängern geht im Gegenteil der Strom in andere Typen über.

Ketten, wo die Transformation, Übertragung und Empfangelektrische Energie tritt bei einem konstanten Wert von Spannung und Strom während der gesamten Zeit, werden DC-Schaltungen genannt. Wo der Prozess mit einem variablen Wert auftritt - AC-Schaltungen.

Um zu berechnen und zu erforschen(Laborarbeit für diese Zwecke dient in der Regel), wird eine Ersatzschaltung verwendet, dh eine idealisierte Schaltung für die reale Berechnung. Um es zu bekommen, müssen Sie alle Elemente der Schaltung ersetzen. Physische Prozesse müssen in jeder mathematischen Beschreibung ausgedrückt werden.

Resistive Elemente

Der Widerstand ist einer der Empfänger der elektrischen Schaltung. Es zeichnet sich durch einen aktiven Widerstand aus, der in Ohm gemessen wird. Resistive Widerstände oder, wie sie auch genannt werden, werden aktiv in Substitutionsschaltungen eingeführt, um die transformierende elektromagnetische Energie in andere Spezies zu berücksichtigen.

Berechnung komplexer elektrischer Schaltungen von permanentDer Strom wird erzeugt, wenn die positive Richtung aller Ströme und Spannungen eingestellt ist. Wählen Sie die Richtung ihres Knotens, die ein großes Potenzial für einen Knoten mit einem kleineren Potenzial bietet.

Mit einem unabhängigen Widerstand vom aktuellen Widerstandwerden linear genannt, und die elektrische Schaltung ist linear resistiv. Die Strom-Spannungs-Charakteristik wird in Form einer linearen Funktion ausgedrückt, die durch den Ursprung verläuft.

Bei der Analyse solcher Ketten gilt das PrinzipVereinfachung, die darin besteht, komplexe Abschnitte der elektrischen Schaltung durch einfache zu ersetzen. Aber Strom und Spannung sollten sich nicht ändern. Dann wird die Kette auf die einfachste Art gefaltet. Die verbundenen Widerstandselemente müssen parallel und sequentiell konvertiert werden.

Serielle und parallele Verbindung

Bei einer Reihenschaltung in allen Elementen hat der Strom den gleichen Wert. Hier wird die Spannung durch die Summe aller eingeschlossenen Widerstände multipliziert mit I bestimmt, das heißt:

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

Wenn eine Parallelverbindung verwendet wirdkonstante Spannung, aber der Strom ist die Summe der Ströme auf jedem der Elemente. Daher kann es als ein Produkt der Spannung durch die äquivalente Leitfähigkeit der aktiven Elemente dargestellt werden. Und es ist wiederum gleich der Summe der Leitfähigkeiten der Elemente. Das ist der Gleichstrom.

Elektrische DC-Schaltungen enthalten zusätzlich Spannungs- und Stromquellen.

Informationsquellen

Unabhängige Spannung (EMF, Strom) vonDer Widerstand der externen Schaltung wird als Quelle bezeichnet. Die Quelle der EMF (Spannung) wird im Leerlauf gemessen, dh wo der Strom in der Quelle Null ist. In den Ersatzschaltungen berücksichtigt der Widerstand die Wärmeenergieverluste, die von der Quelle abgegeben werden. Wenn es Null ist und die aktuelle Quelle unendlich ist, ist es eine ideale Quelle. Das Reale ist immer endlich.

Die äußeren Eigenschaften sind wie folgt: Für Quellen von EMF und Spannung ergibt sich die Abhängigkeit von dem fließenden Strom und an der Stromquelle - von der Spannung an den Anschlüssen.

Reale Quellen sind linear und nichtlinearWebsites. Betrachten wir die Methoden der Berechnung der linearen Stromkreise des Gleichstromes. Sie werden im Ohmschen Gesetz für die vollständige Kette beschrieben, wobei I = E / (Rh + Rbh). Dann U = E-RbhI. Aus diesen Formeln werden Innenwiderstand und innere Leitfähigkeit abgeleitet:

• Rbh = ΔU / ΔI;
• Gbh = ΔI / ΔU.

Berechnung von nichtlinearen elektrischen Schaltungen einer KonstantenStrom wird auf der Grundlage des Kirchhoff-Gesetzes erzeugt. Berechnungsmethoden für lineare und nichtlineare Schemata sind unterschiedlich. Letztere werden daher im Rahmen dieses Artikels nicht berücksichtigt.

Lineare Messgeräte

Kapazität der Gleichstromschaltungenthält Quellen. Und die Instrumente, die es messen, sind: ein Voltmeter zum Messen der Spannung in dem Schaltungsabschnitt und ein Amperemeter zum sequentiellen Verbinden mit dem Schaltkreis. Mit einem Nullwert von Innenwiderstand und Leitfähigkeit sind die Instrumente ideal.

Die Methoden der Einbeziehung werden verständlicher, wenn man sie mit einer Widerstandsmessung betrachtet. Nach dem Ohmschen Gesetz ist R = U / I.

Wir wissen, dass reale Geräte keinen Nullwert haben. Daher sind nur zwei Optionen für ihre Einbeziehung möglich:

• Der Innenwiderstand des Voltmeters ist um ein Vielfaches größergemessenes Amperemeter - so, dass die Verringerung der Spannung an ihm nicht die Verringerung des gemessenen Widerstands verringert, und die vom Voltmeter gemessene Spannung sollte dem Betriebsbereich entsprechen;
• der Innenwiderstand des Voltmeters entspricht dem gemessenen Widerstand, und das Amperemeter ist viel kleiner als der gemessene Widerstand.

Experiment und Aufgaben für die Testarbeit

Zur Messung von Spannung und Strom werden die entsprechenden Generatoren verwendet. Der Innenwiderstand wird mittels Schaltern gemessen.

Das Voltmeter und das Amperemeter gelangen in den Block AB1.

Mit speziellen Maßnahmen wird der Widerstand gemessen. In der Quelle der elektromotorischen Kraft muss der Innenwiderstand abgeschaltet werden.

In der empfohlenen Aufgabe, die sein sollteKontrolle Arbeit, DC elektrische Schaltungen werden durch die Bestimmung der Parameter der Quelle der elektromotorischen Kraft, die Stromquelle, die Messung der Widerstand, Studium der Aufnahme von Parallel-und Serienwiderstände, VAC untersucht.