Elektrisch circuit

Elektrisch circuit - een set ongelijksoortige elementen verbonden door geleiders, ontworpen voor stroomstroming. Het bereik van componenten is breed. Elementen produceren lineair, niet-lineair, actief, passief. De classificatie is machteloos om mogelijke gevallen te dekken.

De samenstelling van het elektrisch circuit

Het elektrisch circuit omvat( in het algemeen): voeding, schakelaar( schakelaar), aansluitdraden, verbruikers. Zorg ervoor dat u een gesloten lus vormt. Anders kan er geen stroom door het circuit stromen. Elektrisch wordt niet de contouren van de grond genoemd, aarding. In feite worden ze echter als zodanig beschouwd, soms stroomt hier een stroom. De circuitafsluiting tijdens het aarden, nulstelling wordt verzekerd door middel van grond.

-voedingen. Intern, extern elektrisch circuit

Neem voor het vormen van een ordelijke beweging van ladingsdragers, die een stroom vormen, de moeite om een ​​potentiaalverschil aan de uiteinden van de plot te creëren. Bereikt door de stroombron aan te sluiten, die in de natuurkunde het interne elektrische circuit wordt genoemd. In tegenstelling tot de andere elementen waaruit het externe bestaat. Bij de voeding bewegen de ladingen tegen de richting van het veld in. Bereikt door de toepassing van externe troepen:

1. Generatorwikkeling.
2. Galvanische voeding( batterij).
3. Transformatoruitgang.

De aan de uiteinden van een sectie van een elektrisch circuit opgewekte spanning is variabel, constant. Volgens de techniek is het gebruikelijk om de contouren dienovereenkomstig te verdelen. Het elektrische circuit is ontworpen voor de stroom van directe wisselstroom. Vereenvoudigd inzicht, de wet van verandering in de ordelijke beweging van ladingdragers wordt als complex ervaren. Het is moeilijk te begrijpen of de wisselstroom in het circuit constant of constant is.

Naast de ordelijke beweging, worden dragers gekenmerkt door chaotische thermische bewegingen. Snelheid( intensiteit) wordt bepaald door temperatuur, soort materiaal, enkele andere factoren. Bij de vorming van een elektrische stroom neemt het type beweging niet echt deel.

Het type stroom wordt bepaald door de bron, de aard van het externe elektrische circuit. De galvanische cel geeft een constante spanning, de wikkelingen( transformatoren, generatoren) - variabel. Geassocieerd met de processen die plaatsvinden in de stroombron.

Derden die de beweging van ladingen verzorgen, elektromotorisch genoemd. Numeriek wordt EMF gekenmerkt door het werk dat door de generator wordt gedaan om een ​​eenheidslading te verplaatsen. Gemeten in volt. In de praktijk is het voor het berekenen van circuits handig om stroombronnen in twee klassen te verdelen:

1. -spanningbronnen( EMV).
2. Huidige bronnen.

In werkelijkheid onbekend, in een poging om een ​​imitatie van de praktijk te creëren. In de outlet verwachten we 230 volt te zien( 220 volt volgens oude normen).Bovendien bepaalt GOST 13109 op unieke wijze de grenzen van afwijkingen van parameters van de norm. In het dagelijks leven gebruiken we een spanningsbron. De parameter is genormaliseerd. De omvang van de stroom doet er niet toe. Spanningsstations dag en nacht proberen permanent te maken, ongeacht het huidige verzoek van de consument.

In tegenstelling hiermee ondersteunt de huidige bron een bepaalde wet van de ordelijke verplaatsing van ladingdragers. De spanningswaarde doet er niet toe. Een treffend voorbeeld van dit soort apparaten is een lasapparaat op basis van een omvormer. Iedereen weet het: de diameter van de elektrode is sterk afhankelijk van de dikte van het metaal, andere factoren. Om het lasproces correct te laten verlopen, is het nodig om de stroom met een hoge mate van constantheid te handhaven. De taak wordt opgelost door een elektronische eenheid op basis van een omvormer.

Stroom, spanning is constant, variabel. De wet van verandering van de parameter doet er niet toe. Het maakt niet uit of het elektrische circuit is aangesloten op een constante wisselspanningsbron. Het is echter belangrijk om de juiste maat van de parameter te behouden. Bijvoorbeeld de effectieve waarde van de EMF.

Switch

Met een switch kunt u de voedingsbron verbinden met de draden, de consument. Iedereen( met zeldzame uitzonderingen) gebruikte een wandschakelaar. Wanneer het circuit-ontkoppeling van een elektrisch circuit optreedt een vonk. Uitgelegd door de aanwezigheid van capacitieve weerstandstypes. Om vonkvorming te voorkomen, wordt het circuit aangevuld met een choke, de schakelaar wordt gevormd door speciale contactoren. Andere technische oplossingen zijn uitgevonden, bijvoorbeeld Tesla-spoel.

Draden

In de techniek van de draad is gemaakt van koper, aluminium. Geassocieerd met lage weerstand van metalen. De prijs is laag. De warmte die vrijkomt op de geleiders wordt bepaald door twee parameters:

• De weerstand van het kettinggedeelte.
• Elektrische stroom.

Het is duidelijk dat de tweede parameter wordt bepaald door de behoeften van consumenten. Leverancier probeert eerst te beïnvloeden. De weerstand van de geleider wordt zo laag mogelijk verwacht. Wetenschappers zijn al lang geïnteresseerd in het fenomeen van supergeleiding. Metalen verliezen weerstand als de temperatuur daalt. Minder verliezen. Onder halfgeleiders zijn er monsters met positieve en negatieve temperatuurcoëfficiënt van weerstand. De absolute waarde van de metaalparameter is ordes van grootte lager.

Het probleem met aluminium, koper is simpel: wanneer er een elektrische stroom in het circuit stroomt, stijgt de temperatuur. De weerstand van de plot neemt toe, wat de situatie verder verergert. Het blijkt een vicieuze cirkel. Wetenschappers zijn van mening dat het toegestaan ​​is om de moeilijkheid te corrigeren door de effecten van supergeleiding aan te wenden.

Metaal bij een bepaalde lage temperatuur dramatisch, met een ruk vermindert de weerstand, bereikt nul( boven de grens, gaat de grafiek soepel omlaag met een snelheid van 1/273 1 / deg).Het probleem van praktische toepassing is dat de waarden die een sprong uitlokken laag zijn. Voor lood is bijvoorbeeld de drempelwaarde 7,2 K. Extreem lage negatieve temperatuur op de schaal van Celsius.

Wetenschappers zien een oplossing voor het probleem van het ontdekken van materialen die het fenomeen van supergeleiding bij kamertemperatuur demonstreren. Dan is het mogelijk om grote stromen over te dragen aan consumenten, waardoor verliezen worden voorkomen. In een elektrisch circuit gevormd door supergeleiders, kunnen ladingen oneindig lang circuleren zonder externe voedingsbron.

Een nieuw fenomeen ontdekte Heike Kamerlingh Onnes in 1911, en onderzocht kwikmonsters gekoeld tot zeer lage temperaturen. Bij vier graden Kelvin werd de draadweerstand nul, voordat de sprong afnam, vloeiend een rechte lijn volgend. Het werd duidelijk: een nieuwe materiële toestand werd ontdekt. Later werd het fenomeen van supergeleiding aangetoond op monsters van andere metalen. Het wordt getoond: het effect wordt vernietigd door de experimentele substantie in een sterk magnetisch veld te plaatsen. Technetium heeft de hoogste drempeltemperatuur van metalen( 11,3 K).

Voor kunstmatige materialen zijn de indicatoren veel hoger. Sinds 1986 hebben wetenschappers verschillende keramische materialen onderzocht. We beschouwen het laatste bevestigde feit als informatie over de beschikbaarheid van composietmaterialen op basis van kwikoxiden met een overgangstemperatuur naar een nieuwe staat op de grens van 140 K. Verdere werkzaamheden zijn om voor de hand liggende redenen geclassificeerd.

Consumenten

Consument van een elektrisch circuit wordt begrepen als niet gerelateerd aan de hierboven genoemde elementen. De bruikbare belasting is een gewone gloeilamp, een verwarmingsspiraal, een elektromotor. De parameters van de keten zijn erg afhankelijk van de consument. De wikkelingen van transformatoren zijn bijvoorbeeld begiftigd met een sterk geprononceerde inductieve weerstand. Heeft een negatieve invloed op de overdracht van energie uit de bron.

Niet alleen de huidige richting van verandering. Soms heeft de uitspraak betrekking op macht. Energie begint hier en daar te circuleren, op weg naar de krachtbron, terug naar het externe circuit. Reactief vermogen heeft geen zin om nuttig werk te doen, verwarmt de geleiders van het circuit, vervormt de vorm van het nuttige signaal. Fabrikanten die verantwoordelijk zijn voor het totale verbruik worden aangemoedigd om compenserende condensatoren parallel aan de motoren op te nemen. Inductieve weerstand wordt gecompenseerd door capacitief, reactief vermogen wordt gesloten binnen het consumentensegment, vermijden om naar buiten te gaan, niet te veel warmte uitstoten op de netwerkkabels.

Een belangrijke eigenschap van inductieve consumenten moet worden opgemerkt: verbruik energie. De elektrische stroom wordt een magnetisch veld, verder doorgestuurd. In motoren zullen de oscillaties van de vector van spanning gegenereerd door de wikkeling de schacht toelaten om nuttig werk uit te voeren. Om de energieverspilling die optreedt te tonen, vullen de circuits de bronnen van elektromotorische kracht( stroom) aan, waarvan de richting tegengesteld is aan die in het interne elektrische circuit.

Vermogensoverdracht door capacitieve koppeling is vandaag niet uitgevonden. Ongeveer beschouwen we echter als een soortgelijk geval de straling van een radiogolf naar de ether. De eenvoudigste Hertz-vibrator wordt vaak voorgesteld door een oscillerend circuit waarin de condensatorplaten gescheiden zijn naar de zijkanten. De stap zal de vorming van een elektromagnetische golf door de ether mogelijk maken. Wat de overdracht van hoog vermogen betreft, bouwde Nikola Tesla de bijbehorende plannen: iedereen zag de Vordenklif-toren op de foto, een stilistisch beeld dat lijkt op een boletus met een rechte poot. Met behulp van een netwerk van gebouwen moest het de industrie, fabrieken en fabrieken van stroom voorzien via draadloze communicatie.

In de loop van de elektronica worden voornamelijk ontvangers overwogen. Tussen de aansluitingen van de antenne wordt golftransmissie via de lucht schematisch aangegeven door een bron van wisselspanning met laag vermogen. De gevangen emf wordt versterkt door cascades inclusief resonantiecircuits. Elektronica omvat als geen ander technologisch gebied een ongelooflijke verscheidenheid aan consumenten. Vereenvoudigd onderverdeeld in twee klassen:

1. Actieve verbruikers hebben de levering van elektrische energie nodig voor een goede werking. In de regel kan het hoofdnetwerk niet rechtstreeks worden gegeten. Chips, discrete actieve elementen: transistors, thyristors. Met andere woorden, elektronische sleutels. Elektromotoren zijn fundamenteel anders, aangedreven door het ingangsnetwerk.
2. Passieve consumenten hebben geen externe voeding nodig. De stroom kan echter op een mooie manier stromen. Sommige thyristors worden geopend wanneer de spanning een bepaalde waarde bereikt. Daarom worden ze beschouwd als passieve apparaten, hebben ze een niet-lineair kenmerk. Diodes die een stroom in de ene richting doorlaten, behoren tot deze familie( ze demonstreren klepeigenschappen).

Passieve consumenten zijn allerlei soorten weerstanden, condensatoren, smoorspoelen( inductoren).Met behulp van elementen krijgt een elektrisch circuit ongewone eigenschappen. Resonante circuits van condensatoren, inductanties worden gebruikt door filters van golven van verschillende frequenties.