Э э Электрическая цепь - это совокупность различных элементов, образующих путь для прохождения электрического тока.

Наименование

Определение

Обозначение

Единицы измерения

Расчетная формула

Прибор для измерения

ЭДС

Причина создания разности потенциалов на зажимах источника

Е-постоянная ЭДС е-переменная ЭДС

В (вольт)

-

вольтметр

Напряжение

Разность потенциалов

U-постоянное напряжение u-переменное напряжение

В (вольт)

U = I R

вольтметр

Сила тока

Совокупный электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени (за 1 секунду)

I-постоянная сила тока i-переменная сила тока

A (ампер)

амперметр

Сопротивление

Величина, характеризующая свойство материала противодействовать прохождению электрического тока

R-внешнее сопротивление (потребителя) r-внутреннее сопротивление (источника)

Ом (ом)

l - длина проводника S - площадь поперечного сечения проводника ρ - удельное сопротивление

омметр

Проводимость

Величина, характеризующая свойство материала проводить электрический ток (является величиной обратной сопротивлению)

g

См (сименс)

γ - удельная проводимость

-

Мощность

Работа, выполняемая электрическим током за единицу времени (за 1 секунду)

Р

Вт (ватт)

Р = UI = I²R

ваттметр

Название закона

Формулировка

Формула

Дополнительные сведения

Закон Ома для участка электрической цепи

Сила тока на участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению участка

Следствия:  - сопротивление равно отношению напряжения к силе тока;  - напряжение (падение напряжения) равно произведению силы тока и сопротивления

Закон Ома для полной электрической цепи

Сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи (сумме внешнего и внутреннего сопротивлений)

Следствие:   - напряжение на зажимах реального источника отличается от ЭДС на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника

Первый закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов в узле электрической цепи равна нулю (сумма токов, входящих в узел электрической цепи равна сумме токов, выходящих из узла)

Правило составления уравнений: токи, входящие в узел, записываются со знаком «плюс», выходящие из узла - со знаком «минус»

Второй закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма ЭДС, действующих в контуре электрической цепи, равна алгебраической сумме падений напряжения на сопротивлениях, входящих в этот контур

Правила составления уравнений: ЭДС записываются со знаком «плюс», если их направление совпадает с направлением обхода контура, со знаком «минус» - если не совпадает; падение напряжения записываются со знаком «плюс», если направление тока совпадает с направлением обхода контура, со знаком «минус» - если не совпадает

Закон Джоуля - Ленца

Количество теплоты, выделяемой в проводнике при прохождении по нему электрического тока прямо пропорционально произведению квадрата силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока через проводник

Название режима работы

Определение режима работы

Сущность режима работы

Дополнительная информация

Номинальный режим работы

Это такой режим работы электрической цепи, при котором электрические параметры устройства (сила тока, напряжение, мощность) совпадают с параметрами, установленными заводом - изготовителем.

I_ном, U_ном, Р_ном

Режим холостого хода

Это такой режим работы электрической цепи, при котором в ней отсутствует нагрузка

R→∞, I→0

Режим короткого замыкания

Это такой режим работы, при котором замкнут накоротко какой - либо участок электрической цепи, вследствие чего падение напряжения на нем U = 0.

R→0, I→∞

Согласованный режим работы

Это такой режим работы электрической цепи, при котором внутреннее сопротивление источника r равно внешнему сопротивлению потребителя R, при этом на потребителе выделяется максимальная мощность.

r = R

η = 50%

Название

Определение

Схема соединения

Основные свойства

Комментарии к основным свойствам

Последовательное

Это такое соединение, при котором через все потребители проходит один и тот же ток

1. U = U₁ + U₂ + … +U_n

Общее напряжение на зажимах цепи равно сумме напряжений на всех участках

2. R_n↑ → U_n↑

Чем больше сопротивление участка, тем большее напряжение к нему приложено

3. R_экв = R₁ + R₂ + … + R_n

Эквивалентное сопротивление равно сумме всех сопротивлений, включенных в цепь, и всегда больше наибольшего сопротивления, входящего в неё

4. 

Эквивалентная проводимость цепи меньше наименьшей проводимости, входящей в неё

Параллельное

Это такое соединение, при котором ко всем потребителям приложено одно и то же напряжение

1. I = I₁ + I₂ + … + I_n

Общий ток в цепи равен сумме токов во всех ветвях

2. R_n↑ → I_n↓

Чем больше сопротивление участка, тем меньшая сила тока через него протекает

3. g_экв = g₁ + g₂ + … + g_n

Эквивалентная проводимость равна сумме всех проводимостей, включенных в цепь, и всегда больше наибольшей проводимости, входящей в неё

4. 

Эквивалентное сопротивление цепи меньше наименьшего сопротивления, входящего в неё