ТЕМА 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Общая характеристика электрических цепей
Электрическая цепь - это совокупность различных элементов, образующих путь для прохождения электрического тока.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ:
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.
№ п /п | Наименование | Определение | Обозначение | Единицы измерения | Расчетная формула | Прибор для измерения | ||||
1. | ЭДС | Причина создания разности потенциалов на зажимах источника | Е - постоянная ЭДС е - переменная ЭДС | В (вольт) | - | вольтметр | ||||
2. | Напряжение | Разность потенциалов | U - постоянное напряжение u - переменное напряжение | В (вольт) | U = I ·R |
| ||||
3. | 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) |
| |||||
4. | 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 | ||||
5. | Проводимость | Величина, характеризующая свойство материала проводить электрический ток (является величиной обратной сопротивлению) | g | См (сименс) | γ - удельная проводимость | - | ||||
6. | Мощность | Работа, выполняемая электрическим током за единицу времени (за 1 секунду) | Р | Вт (ватт) | Р = U·I = I2R | ваттметр |
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
№ п /п | Название закона | Формулировка | Формула | Дополнительные сведения |
1. | 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 | |
2. | 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 | |
3. | 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 - ос знаком «минус» | |
4. | 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 | |
5. | 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 |