Електричне коло і її елементи

Електричний ланцюг - сукупність пристроїв і об`єктів, що утворюють шлях для електричного струму, електричні процеси в яких можуть бути описані за допомогою законів про електрорушійної силі, струмі і напрузі.

Проста електрична установка складається з джерела (гальванічного елемента, акумулятора, генератора і т. П.), Споживачів або приймачів електричної енергії (ламп розжарювання, електронагрівальних приладів, електродвигунів і т. П.) І сполучних проводів, що з`єднують затискачі джерела напруги з зажимами споживача . Тобто електричне коло - сукупність з`єднаних між собою джерел електричної енергії, приймачів і з`єднують їх проводів (лінія передачі).

Електричне коло ділиться на внутрішню і зовнішню частини. До внутрішньої частини електричного кола відноситься саме джерело електричної енергії. У зовнішню частину ланцюга входять з`єднувальні дроти, споживачі, рубильники, вимикачі, електровимірювальні прилади, т. Е. Все те, що приєднано до затискачів джерела електричної енергії.

Електричний струм може протікати тільки по замкнутому електричному ланцюзі. Розрив ланцюга в будь-якому місці викликає припинення електричного струму.

під електричними ланцюгами постійного струму в електротехніці припускають ланцюга, в яких струм не змінює свого напрямку, т. е. полярність джерел ЕРС в яких постійна.

під електричними ланцюгами змінного струму мають на увазі ланцюга, в яких протікає струм, який змінюється в часі (дивіться, змінний струм).

Електроприймачами постійного струму є електродвигуни, що модифікують електричну енергію в механічну, нагрівальні та освітлювальні прилади, електролізні установки та ін.

В якості допоміжного обладнання в електричний ланцюг входять апарати для включення і відключення (наприклад, рубильники), прилади для вимірювання електричних величин (наприклад, амперметри та вольтметри), апарати захисту (наприклад, плавкі запобіжники).

Всі електроприймачі характеризуються електричними параметрами, серед яких головні - напруга і потужність. Для нормальної роботи електроприймача на його затискачах потрібно підтримувати номінальну напругу.

Елементи електричного кола поділяються на активні і пасивні. До активних елементів електричного кола відносяться ті, в яких індукується ЕРС (джерела ЕРС, електродвигуни, батареї в процесі зарядки і т. П.). До пасивних елементів відносяться електроприймачі і з`єднувальні дроти.

Елементи електричного кола, що володіють електронним опором і іменовані резисторами, характеризуються так званої вольт-амперної характеристикою - залежністю напруги на затискачах елемента від струму в ньому або залежністю струму в елементі від напруги на його затискачах.

Якщо опір елемента постійно при будь-якому значенні струму в ньому і будь-якому значенні прикладеного до нього напруги, то вольт-амперна характеристика його - рівна лінія і такий елемент називається лінійним елементом.

У загальному випадку опір залежить як від струму, так і від напруги. Одна з причин цього полягає в зміні опору провідника при протіканні по ньому струму через його нагрівання. При підвищенні температури опір провідника зростає. Але тому що в багатьох випадках ця залежність незначна, елемент вважають лінійним.

Електричне коло, електричний опір ділянок якої не залежить від значень і напрямів струмів і напруг в ланцюзі, іменується лінійної електронної ланцюгом. Така ланцюг складається тільки з лінійних частин, а її стан описується лінійними алгебраїчними рівняннями.

Якщо опір елемента ланцюга істотно залежить від струму або напруги, то вольт-амперна характеристика носить нелінійний тип, а такий елемент називається нелінійним елементом.

Електричне коло, електричний опір хоча б 1-го з ділянок якої знаходиться в залежності від значень або від напрямків струмів і напруг в цій ділянці ланцюга, називається нелінійної електричним колом. Така ланцюг містить хоча б один нелінійний елемент.