DC tok. DC električni tokokrogi: izračun

Stalni tok so delci, ki se gibljejo v določeni smeri s polnjenjem. Na drug način lahko tok imenujemo količine, kot so amperaža ali napetosti, ki so konstantne v obe smeri in vrednosti.

Oglejmo si njegove značilnosti, uporabo in tudi električna vezja z enosmernim tokom. Odgovorimo na vprašanja, kako se preiskuje električno vezje, saj je izračunano za nekatere druge.

Od plus do minus ali obratno?

V izvoru se elektroni premikajo iz minus vrednosti na vrednost plus. Kljub dejstvu, da vsi to vedo, se običajno šteje za smer od plus do minus. Sprašujem se zakaj? Razloženo je, da se je zgodilo zgodovinsko. Ali je res tako? Navsezadnje je bila ta "zgodovina" oblikovana v nekaj absolutno nepomembnem časovnem obdobju.

Glavni zakoni elektrotehnike delujejo v stalnem toku: Ohmov zakon in Kirchhoffovi zakoni. Tok je bil imenovan prej galvansko, ker je bil dobljen kot rezultat galvanske reakcije. Kdaj električni tok so se začeli držati v domovih, prišlo je do ogretih razprav o tem, kakšne vrste toka vstopajo: stalne ali spremenljive. "Vojna" je osvojila drugo, ker je bila cenejša. To je veliko lažje prenesti na dolge razdalje zaradi enostavne transformacije.

Kako pridobiti enosmerni tok

Toda neposredni tok ni izginil iz uporabe. Električna vezja DC se na primer nahajajo v baterijah.

Tok nastaja z elektromagnetno indukcijo, po katerem se kolektor popravi. Takšna reakcija proizvaja generator, kjer se proizvaja tudi enosmerni tok. Električne tokokrogi DC se lahko pretvorijo iz spremenljivke ena s pretvorniki in usmerniki.

Področje uporabe

Uporaba te vrste je precej široka. V večini gospodinjskih aparatov, na primer v računalniškem modemu, polnjenje za mobilni telefon, električni grelnik vode ali živilski procesor, je DC. Električna električna vezja se generirajo in pretvorijo na avtomobilski generator in katero koli prenosno napravo. Deluje na vseh industrijskih motorjih, v nekaterih pa celo v visokonapetostnih prenosnih vodih. Tudi v nekaterih medicinskih pripomočkih se uporablja.

Enosmerni tok je varnejši, saj lahko pride do smrtnega dogodka, ko je električni šok od 300 mA in z izmeničnim tokom, tudi pri 50-100 mA.

Električna vezja

Komunikacijo zagotavljajo vse naprave, zaradi česar se izvaja prenos, distribucija in pretvorba toplotnih, elektromagnetnih, lahkih in drugih informacij o energiji. Procesi so opisani z elektromotorne sile, kot tok in napetost.

Osnovni elementi DC električnih vezij

Glavni elementi so sprejemniki in viri energetskih informacij, ki jih povezujejo vodniki. V virih se različne vrste energije pretvarjajo v električno energijo. In v sprejemnikih, nasprotno, električna energija gre v druge vrste.

Verige, kjer se transformacija, prenos in sprejem električne energije pojavi pri konstantni vrednosti napetosti in toka v času trajanja, imenujemo enosmerna vezja. Kjer se proces pojavi s spremenljivo vrednostjo - tokokrogi AC.

Za izračun in študij električnega tokokroga DC (laboratorijsko delo običajno služi temu namenu) se uporablja nadomestno vezje, to je idealizirano vezje za realni izračun. Da bi ga dobili, morate zamenjati vse elemente vezja. Fizični procesi morajo biti izraženi v vsakem matematičnem opisu.

Odporni elementi

Upor je eden od sprejemnikov električnega tokokroga. Zanj je značilna aktivna upornost, ki se meri v Ohmih. Uporovni upori ali, kako se ti tudi imenujejo, aktivno uvajajo v substitucijske kroge, da upoštevajo preoblikovanje elektromagnetne energije v druge vrste.

Izračun kompleksnih električnih vezij z enosmernim tokom se izvede, če nastavimo pozitivno smer vseh tokov in napetosti. Izberite smer njihovega vozlišča, ki ima velik potencial za vozlišče z manjšim potencialom.

Z neodvisnim uporom od toka se upor imenuje linearni, električno vezje pa je linearno uporovno. Tokovna napetost je izražena kot linearna funkcija, ki poteka skozi izvor.

Pri analizi tovrstnih tokokrogov se pogosto uporablja poenostavitveno načelo, ki vključuje zamenjavo kompleksnih delov električnega tokokroga s preprostimi. Vendar se tok in napetost ne smejo spremeniti. Potem se veriga preklopi na najpreprostejšo vrsto. Povezani uporovni elementi morajo biti vzporedni in zaporedno pretvorjeni.

Serijska in vzporedna povezava

S serijsko povezavo v vseh elementih ima tok enako vrednost. Tu napetost določi vsota vseh vključenih uporov, pomnoženih z I, to je:

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

Pri vzporedni povezavi se uporablja konstantna napetost, toda tok je vsota tokov na vsakem od elementov. Zato ga lahko predstavljamo kot produkt napetosti z enakovredno prevodnostjo aktivnih elementov. In to je po drugi strani enako vsoti prevodnosti elementov. To je tisto, kar predstavlja neposreden tok.

Električna električna vezja poleg tega vsebujejo napetostne in tokovne vire.

Viri informacij

Neodvisna napetost (EMF, tok) od odpornosti zunanjega vezja imenujemo njen vir. Vir EMF (napetost) se meri v prostem teku, to je, kadar je tok v viru nič. V nadomestnih krogih upor upošteva izgube toplotne energije, ki se sproščajo iz vira. Če je nič in trenutni vir je neskončen, je idealen vir. Resnično je vedno končno.

Zunanje karakteristike so naslednje: za vire EMF in napetost odvisnost izhaja iz trenutnega toka in pri trenutnem viru - od napetosti na sponkah.

Realni viri imajo linearne in nelinearne dele. Poglejmo metode izračunavanja linearnih električnih vezij z enosmernim tokom. Opisani so v Ohmovem zakonu za celotno verigo, kjer je I = E / (Rh + Rbh). Potem je U = E-RbhI. Iz teh formul izhaja notranji upor in notranja prevodnost:

• Rbh = ΔU / ΔI;
• Gbh = ΔI / ΔU.

Izračun nelinearnih električnih vezij z enosmernim tokom je narejen na podlagi Kirchhoffovega zakona. Metode izračuna za linearne in nelinearne sheme so različne. Zato slednji niso obravnavani v okviru tega člena.

Linearni merilni instrumenti

Električna kapacitivnost DC vezje vsebuje vire. Instrumenti, ki jih merijo, so: voltmeter za merjenje napetosti v odseku vezja in ampermeter za zaporedno povezavo z vezjem. Pri nič vrednosti notranji upor in prevodne naprave so idealne.

Metode vključevanja postanejo razumljivejše, če menijo, da uporabljajo merjenje upora. Z Ohmovim zakonom je R = U / I.

Vemo, da prave naprave nimajo nič vrednosti. Zato so možne le dve možnosti za njihovo vključitev:

• notranja upornost voltmetra je večkrat večja od izmerjenega ampermetra, tako da padec napetosti na nje ne zmanjša zmanjšanja izmerjene upornosti in napetost, merjena z voltmetrom, mora ustrezati delovnemu območju;
• je notranja upornost voltmetra sorazmerna z izmerjeno upornostjo, ampermeter pa je precej manjši od izmerjenega upora.

Poskus in opravila za preizkusno delo

Za merjenje napetosti in toka se uporabljajo ustrezni generatorji. Notranji upor se meri s pomočjo stikal.

Voltmeter in ampermeter vstopita v blok AB1.

Za merjenje odpornosti se uporabljajo posebni ukrepi. V izvoru elektromotorja mora biti notranji upor izklopljen.

V priporočeni nalogi, ki bi morala opraviti preskusno delo, se DC električna vezja proučujejo z določanjem parametrov vira elektromotorja, trenutnega vira, merjenja upora, študije vzporedne in serijske upornosti ter karakteristike I-V.