Основные элементы электрической цепи

 

           

					Приемники электрической энергии (ПЭЭ)
	Источники электрической энергии (ИЭЭ)		Провода

 

 

Простейшая электрическая цепь

			1пр
	ИЭЭ				ПЭЭ

 

                 

 

ИЭЭ — активные элементы,

ПЭЭ и провода — пассивные элементы

Назначение элементов электрических цепей

В ИЭЭ не электрические виды энергии (химическая, механическая, тепловая и др.) преобразуются в энергию электрического поля.

Виды ИЭЭ: гальванические элементы, аккумуляторы, электромашинные и электронные генераторы, термо- и фотоэлементы и др.

В ПЭЭ осуществляется обратное преобразование электрической энергии в другие ее виды.

ППЭ являются электрические лампы, электронагревательные приборы, электродвигатели, радиопередатчики, радиоприемники и др. устройства.

Проводники обеспечивают направленную передачу электрической энергии от источников к приемникам (потребителям).

Электрическая цепь представляет собой замкнутый проводящий контур, в котором происходит направленное движение свободных электрических зарядов, т.е. электрический ток.

2. Физические процессы в электрической цепи

 

  В источниках электрической энергии

 

 

 

В ИЭЭ неэлектрические (т.н. сторонние) силы разделяют пространственно положительные и отрицательные заряды.

 

 

 

  — стороннее электрическое поле; направлено от положительного заряда к отрицательному

         (постоянное или переменное )

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Энергия ИЭЭ, приходящаяся на единицу положительного заряда, соответствующая работе сторонних сил на перемещение этого заряда внутри ИЭЭ, называется электродвижущей силой (ЭДС):

.

 

ЭДС количественно характеризует способность ИЭЭ перемещать электрические заряды, т.е. выполнить работу

Единица измерения ЭДС:

 

 

Внутри ИЭЭ ЭДС направлена от области отрицательных зарядов к области положительных зарядов, т.е. от отрицательного вывода к положительному

Источники ЭДС изображают в виде

Источника постоянной ЭДС

Или переменной ЭДС

Источник постоянной ЭДС

				U 12 = E
		u 12 = E

 

 

          

         

Напряжение на выводах ИЭЭ направлено от положительного вывода к отрицательному, т.е. навстречу ЭДС. Численно U 12 = E

Источник переменной ЭДС

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Направленное движение свободных электрических зарядов в веществе или в вакууме под действием электрического поля называется электрическим током проводимости.

 

Сила тока:   — количество зарядов, протекающих через поперечное сечение среды S в единицу времени

Размерность тока:

 

Электрическое поле в каждой точке обладает потенциальной энергией или электрическим потенциалом:

Потенциал численно равен работе по перемещению единичного положительного заряда из точки «а» в ∞.

Напряжение — разность потенциалов между точками «а- b» (равно работе поля по переносу заряда из точки «а» в точку «b»):

 

3.   Физические процессы в ПЭЭ

Элементы и параметры электрических цепей

Физические явления в ПЭЭ:

— потеря энергии зарядов W _q на

преодоление R _ПЭЭ и R _пр;

— появление магнитного поля (W _мп);

— появление электрического поля (W _мп);

— явление электромагнитной индукции.

Элементы ПЭЭ

  Сопротивление — параметр, определяющий потери энергии при прохождении в цепи тока проводимости.

Сопротивлением участка цепи называется отношение расходуемой в нем мощности к квадрату тока

                           

Размерность сопротивления:

Сопротивление проводящей среды равно:

Резистивный элемент

На электрических схемах свойство ПЭЭ и проводов оказывать сопротивление движению зарядов отражают в виде

резистивного элемента (резистора)

— проводимость