Электротехника- наука о техническом использовании электрической энергии.

I=q/t , где q- заряд , t- время, I - ток

q=Кл , t=c , I=A

1A- 1.118 мг Ag 1кА=10³ А 1мА=10^-3А

E- ЕДС, U- напряжение, разность потенциалов.

 = А/q, где А - работа, q- заряд, - потенциал

U₁₂=₁-₂ U = В

, где R- сопротивление, l - длина , s - площадь сечения,  - удельное сопротивление R=Ом

1Ом-14.1 г при t=100C

1/R=g- проводимость g=Cм- сименс

I=U/R- закон Ома

I=UE/R ,- для участка, содержащего ЭДС,

“+” - когда направление I совпадает с направлением E, “-” - не совпадает.

Последовательное соединение.

I= const , U=U₁+U₂

R_общ.=R₁+R₂

Параллельное соединение.

1/R общ.=1/R₁+1/R₂ , U=const , I=I₁+I₂

g _общ.=g₁+g_{2 ,} I=U/R

Вольтамперная характеристика линейного сопротивления.

Сопротивление линейное, если вольтамперная характеристика имеет вид:

Цепи, содержащие линейные сопротивления, называются линейными.

Для расчета линейных цепей используют законы Ома и Кирхгофа.

н.с.

Сопротивление нелинейное:

( примеры нелинейных сопротивлений: триоды, диоды )

Цепи, содержащие нелинейные сопротивления, называются нелинейными цепями.

Для расчета нелинейной цепи используют графоаналитический метод.

Ток называется постоянным, если он не меняется по величине и направлению. Ток называется переменным, если он меняется по величине и направлению.

Простейшая электрическая цепь. Режим работы цепей и режим работы источника.

1

3

2

1- ЭДС ( источник, генератор)

2- проводник (провода)

3- нагрузка (приемник)

Если по всем участкам цепи проходит один и тот же ток, то цепь называется неразветвленной. Если по различным участкам проходят различные токи, то цепь - разветвленная.

Для расчета неразветвленной цепи применяют закон Ома, а для разветвленной цепи - закон Ома и законы Кирхгофа:

1 закон Кирхгофа: Алгебраическая сумма токов в узле равна 0.

Пример:

а

Е₂

Е₁ Е₁

R₃

I

I₂

I₁

R₂

R₁

I₃

в

Для узла а: I₁-I₂-I₃=0

2 закон Кирхгофа:  I _i*R_i=  E_к

I₁*R₁+I₃*R₃=E₁

I₁*R₁+I₂*R₂=E₁+E₂

1.режим работы электрических цепей номинальный режим- это нормально допустимый режим.

U_н, I_н, P_н - номинальная мощность

P=I*U или I²*R

U_н= 127, 220,380,600 В - номинальный ряд

U_н= 110,220,440 В

2.Согласованный режим- это такой режим, когда во внешнюю цепь передается номинальная мощность.

P_внешн.=max R _{генерат.}=R _нагр.

3. Режим холостого хода: цепь разомкнута I=0 или I_хх I_н R _нагр.

4. Режим короткого замыкания: R _нагр.0 I _к.з.I_н

1Режим генератора Е I

2 Режим потребителя Е I

Методы расчета цепей постоянного тока.

1.Цепь содержит 1 эдс и смешанные соединения сопротивлений.

Дано: Е₁ и R₁, R₂, R₃, R₄, R₅

Определить: I₁, I₂, I₃, I₄, I₅

Решение:

R₂₃=R₂*R₃/ R₂+R₃ R₂₃₄=R₄+R₂₃

R₂₃₄₅=R₂₃₄*R₅/R₂₃₄+R₅ R₁₂₃₄₅=R₁+R₂₃₄₅

I₅=U_ab/R₅=I₁*R₂₃₄₅/R₅ I₄=U_ab/R₂₃₄ I₂=U_ac/R₂=I₄-R₂₃/R₂

Для проверки правильности нахождения токов составляем баланс мощностей или потенциальную диаграмму.

1. Баланс мощностей:

Р источн.=Е₁*I₁

P приемн.= I₁²*R₁+I₂²*R₂+I₃²*R₃+I₄²*R₄+I₅²*R₅

если условие P приемн.=Р ист. выполняется - токи определены верно.

Рисунок:

U_нл1=U_нл2=110В

I_нл1 I_общ.

I_н1=Р_н1/ U=75/110=0.68 А

I_н2=P_н2/U_н2=25/110= 0.22 А

I_общ.=U_общ./R₁+R₂

R₁=U_1н²/P_1н=110²/75=161 Ом

R₂ =U_2н²/P_2н= 110²/25=483 Ом

I_общ.=220/161+483=0.3 А

2 лампа перегорит, так как I_2н  I _общ.

Формулы преобразования треугольника () сопротивления в звезду ().

Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду. При расчете электрических цепей, которые не удается свести к одному результирующему сопротивлению путем замены последо­вательно и параллельно соединенных сопротивлений их эквивалент­ными величинами, приходится прибегать к более сложным преобра­зованиям. В частности, если в цепи встречается замкнутый контур из трех сопротивлений r_ab , r_bc и r_ca , образующих стороны треуголь­ника (рис.а), то эти сопротивления заменяют тремя сопротив­лениями r_a ,r_b и r_c , соединенными в одной узловой точке О и образую­щими трехлучевую звезду (рис. б).

Это преобразование должно быть эквивалентным, т. е. сопротив­ления между точками цепи a и b, b и c, c и a должны быть соответст­венно одинаковыми в обоих видах соединений:

, , .

Решая эти три уравнения относительно r_a , r_b, r _c находим

, , .

При обратном переходе от трехлучевой звезды сопротивлении к эквивалентному треугольнику сопротивления r_{ab ,} r_bc и r_ca вы­ражают через сопротивления r_a, r_b и r_c:

, , .

Отметим, что указанные преобразования могут быть применены только в тех случаях, когда в замкну­том треугольнике сопротив­лений или в трехлучевой звезде отсутствуют источ­ники энергии (э. д.с.).

При преобразовании  в и наоборот должна соблюдаться полная эквивалентность, т.е. U_ab=U_ab

I_ab=I_ab

R_ab=R_ab ()

U_ab= U_ab

Соотношение ()не должно нарушаться, даже если в одном из узлов произошел обрыв.