Э и Э 1 i. u. e. w. p. эл. цепь. 15.02.2010 19

Основы теории цепей
[Электротехника и электроника]
[ИИИБС, кафедра Электроники]
[Преподаватель Останин Борис Павлович]
Электротехника и электроника
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 1. Всего 19
Раздел 1
Электротехника
и
электроника
ОБЩИЕ
СВЕДЕНИЯ
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 2. Всего 19
Дисциплина «Электротехника и
электроника» базируется в основном на
знании дисциплин «Физика» и
«Математика»
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 5. Всего 19
Обозначения на схемах электрических величин:
тока, напряжения, электродвижущей силы (ЭДС)
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 6. Всего 19
А
iВХ
R1
С
i2
i3
C2
L3
uR1
е
uВХ
В
uCD
D
Ток i
Напряжение u и электродвижущая сила (ЭДС) e
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 7. Всего 19
НЕОБХОДИМЕЙШИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ФИЗИКИ
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 8. Всего 19
Электрический ток.
Измеряется в амперах.
Ток как физический процесс.
Ток как количественная характеристика (вместо понятия «сила тока»).
Ток - скалярная величина.
Ток – скорость изменения заряда во времени.
i, А,
q, Кл,
t, с
Если
(Амперы)
(Кулоны)
(секунды)
q dq
i  lim

t 0 t
dt
q dq
i  lim

 const
t  0 t
dt
то ток постоянный и обозначаться должен заглавной буквой I.
iI
Как функция времени ток может принимать как положительные, так и
отрицательные значения. Направление отсчета произвольное.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 9. Всего 19
Напряжение u
Всегда между двумя точками
Измеряется в вольтах
Определяется количеством энергии, затрачиваемой на перемещение единичного
заряда из одной точки в другую.
w dw

q  0 q
dq
u  lim
u, В
(Вольты),
w, Дж (Джоули),
q, Кл
(Кулоны).
a
uab
uba
b
uba  b   a
u ab   a   b
u ab  uba
За положительное примем направление от точки с более высоким
потенциалом к точке с более низким.
По отношению к напряжению на участке цепи часто используют термин
«падение напряжения».
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 10. Всего 19
Электродвижущая сила е
1. ЭДС - работа сторонних сил, затрачиваемая на перемещение
единичного положительного заряда внутри источника от зажима с
меньшим потенциалом к зажиму с большим.
2. ЭДС источника численно равна напряжению между его зажимами
при холостом ходе (при отсутствии тока в источнике).
3. ЭДС - скалярная величина. Направление ЭДС совпадает с
направлением тока, возникающего под действием этой ЭДС.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 11. Всего 19
Энергия w
Измеряется в Джоулях, Ватт-секундах, киловатт-часах
При перемещении элементарного заряда dq через участок цепи с
напряжением u затрачивается энергия
dw  udq  uidt  pdt
t1
t1


i
dq
dt
w  w(t1 )   uidt   pdt
За время
t  t 2  t1
t2
W  w(t 2 )  w(t1 )   pdt
t1
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 12. Всего 19
Мощность p
Измеряется в ваттах
Под
мощностью
следует
понимать
преобразования
энергии.
Неправильно
«потребляемая мощность».
p
Автор Останин Б.П.
скорость
говорить
dw
 ui
dt
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 13. Всего 19
ПОНЯТИЯ: ТОК, НАПРЯЖЕНИЕ, ЭДС, ЭНЕРГИЯ,
МОЩНОСТЬ БУДУТ СОПРОВОЖДАТЬ НАС В
ТЕЧЕНИЕ ВСЕГО КУРСА «ОСНОВЫ ТЕОРИИ
ЦЕПЕЙ»
И
ВО
ВСЕХ
ПОСЛЕДУЮЩИХ
ДИСЦИПЛИНАХ СПЕЦИАЛЬНОСТИ.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 14. Всего 19
Электрическая цепь
Под электрической цепью понимают совокупность устройств,
предназначенных для передачи, распределения и взаимного
преобразования электрической (электромагнитной) и других видов
энергии и информации, если процессы, протекающие в устройствах,
могут быть описаны при помощи понятий ЭДС, тока и напряжения.
Составные части электрической цепи можно разделить на две группы:
1. Источники электрической энергии (в том числе вторичные и
управляемые)
2. Приёмники (нагрузка)
Источники и приёмники соединяют между собой с помощью
проводников, разъёмов, кнопок и т.п.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 15. Всего 19
Каждый элемент электрической цепи имеет внешние выводы для подключения
к электрической цепи (двухполюсники, многополюсники). Эти выводы часто
называют так же зажимами или полюсами.
В ОТЦ предполагается, что каждый элемент цепи полностью характеризуется
зависимостями между токами и напряжениями на его зажимах. Процессы внутри
элементов не рассматриваются.
В соответствии с основным методом теории цепей реальные элементы цепи
заменяются их упрощёнными моделями, построенными из идеализированных
элементов. Идеализированных элементов пять:
1. Идеальный источник напряжения
2. Идеальный источник тока
3. Резистивное сопротивление
4. Индуктивность
5. Ёмкость
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 16. Всего 19
Различают следующие виды
схем электрической цепи
1. Структурная
2. Принципиальная
3. Эквивалентная или расчётная
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 17. Всего 19
Структурная схема
Источник питания
Микрофон
Автор Останин Б.П.
Усилитель
Динамик
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 18. Всего 19
Принципиальная электрическая схема
+ UП _
RБ1
RК
СР2
СР1
VT
еМК
Автор Останин Б.П.
uВХ
RБ2
RЭ
СЭ uВЫХ
RД
Конец слайда
i, u, e, w, p, эл. цепь. Слайд 19. Всего 19
Эквивалентная (расчётная) схема
RМ
eМ
Автор Останин Б.П.
iБ
RБ
h11Э
h21Э iБ
h22Э
RК
RН
Конец слайда