Gleichstrom. Gleichstromkreise: Berechnung

Gleichstrom zieht einspezifische Richtung des Partikels mit Ladung. Mit anderen Worten kann Strom als Werte wie Stromstärke oder Spannung bezeichnet werden, die sowohl in Richtung als auch in Wert konstant sind.

Betrachten Sie seine Eigenschaften, Anwendung undauch Gleichstromkreise. Wir werden Fragen beantworten, wie der Stromkreis untersucht wird, wie er berechnet wird und einige andere.

Von Plus zu Minus oder umgekehrt?

An der Quelle bewegen sich Elektronen von MinusWerte zu positiv. Trotz der Tatsache, dass alle davon wissen, wird erwogen, die Richtung von Plus nach Minus zu berücksichtigen. Ich frage mich warum? Sie erklären uns, was historisch so gewesen ist. Aber ist es wirklich so? Immerhin nahm diese „Geschichte“ in völlig unbedeutender Zeit Gestalt an.

Bei Gleichstrom sind die HauptgesetzeElektrotechnik: Ohm'sches Gesetz und Kirchhoff'sches Gesetz. Der Strom wurde früher als galvanisch bezeichnet, da er als Ergebnis einer galvanischen Reaktion erhalten wurde. Als der elektrische Strom zu Hause begann, gab es heftige Debatten darüber, in welchen Strom er eintreten sollte: direkt oder alternierend. "War" gewann den zweiten, da es weniger kostspielig war. Aufgrund der einfachen Transformation ist die Übertragung über große Entfernungen viel einfacher.

Wie bekommst du einen konstanten Strom?

Verschwand aber nicht von Gleichstrom. Elektrische Gleichstromkreise finden sich beispielsweise in Batterien.

Der Strom wird elektromagnetisch erzeugtInduktion, gefolgt vom Richten des Kollektors. Diese Reaktion erzeugt einen Generator, der auch einen konstanten Strom erzeugt. Gleichstromkreise können durch Konverter und Gleichrichter vom Wechselstrom umgewandelt werden.

Anwendungsgebiet

Die Anwendung dieses Typs ist ziemlich breit. In den meisten Haushaltsgeräten zu Hause, beispielsweise in einem Computermodem, funktioniert das Laden eines Mobiltelefons, eines Wasserkochers oder einer Küchenmaschine genau gleich. Gleichstromkreise werden auf einem Fahrzeuggenerator und einem beliebigen tragbaren Gerät erzeugt und umgewandelt. Sie betreibt alle Industriemotoren und in einigen Ländern sogar elektrische Hochspannungsleitungen. Sogar in einigen medizinischen Geräten wird es verwendet.

Der Gleichstrom ist sicherer, da der Tod bei einem Stromstoß von 300 mA und bei Wechselstrom sogar bei 50-100 mA auftreten kann.

Stromkreis

Die Kommunikation wird von allen Geräten bereitgestelltDank dessen erfolgt die Übertragung, Verteilung und Umwandlung von thermischen, elektromagnetischen, Licht- und anderen Energieinformationen. Prozesse werden durch elektromotorische Kräfte wie Strom und Spannung beschrieben.

Die Hauptelemente von Gleichstromkreisen

Die Hauptelemente sind Empfänger und Quellen.Energieinformationen, verbunden mit Leitern. In den Quellen werden verschiedene Arten von Energie in Elektrizität umgewandelt. Bei den Empfängern dagegen geht der Strom in andere Arten über.

Ketten, bei denen die Konvertierung, Übermittlung und der Empfang erfolgtElektrische Energie tritt während der gesamten Zeit bei einem konstanten Wert von Spannung und Strom auf, der als Gleichstromkreise bezeichnet wird. Wo der Prozess mit einem variablen Wert auftritt - Wechselstromkreise.

Berechnen und forschenGleichstromkreisen (Laborarbeiten für diese Zwecke dient in der Regel), wird die Ersatzschaltung verwendet, dh eine idealisierte Schaltung zur Berechnung der realen. Um es zu erhalten, müssen Sie alle Elemente des Schemas ersetzen. Physikalische Prozesse müssen in jeder mathematischen Beschreibung ausgedrückt werden.

Widerstandselemente

Der Widerstand ist einer der Empfänger elektrischer Schaltungen. Es zeichnet sich durch einen Widerstand aus, der in Ohm gemessen wird. Widerstandswiderstände oder sogenannte aktive Widerstände werden in äquivalente Schaltungen eingebracht, um konvertierbare elektromagnetische Energie in andere Arten zu berücksichtigen.

Berechnung von komplexen Stromkreisen permanentStrom wird erzeugt, wenn Sie die positive Richtung aller Ströme und Spannungen einstellen. Wählen Sie die Richtung ihres Knotens, der ein großes Potenzial für den Knoten mit einem niedrigeren Potenzial hat.

Mit unabhängigem Widerstand zum Stromwiderstandlineare und die elektrische Schaltung - linearer Widerstand genannt. Die Strom-Spannungs-Kennlinie wird durch eine lineare Funktion ausgedrückt, die den Ursprung durchläuft.

Bei der Analyse solcher Ketten wird häufig das Prinzip angewendet.Vereinfachung, die darin besteht, komplexe Teile der elektrischen Schaltung durch einfache zu ersetzen. Strom und Spannung dürfen sich jedoch nicht ändern. Dann faltet sich die Kette zur einfachsten Form. Angeschlossene Widerstandselemente müssen parallel und in Reihe transformiert werden.

Parallel- und Parallelschaltung

Bei einer seriellen Verbindung hat in allen Elementen der Strom den gleichen Wert. Hier wird die Spannung durch die Summe aller enthaltenen Widerstände multipliziert mit I bestimmt, das heißt:

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

Bei ParallelschaltungKonstantspannung, aber der Strom ist die Summe der Ströme an jedem der Elemente. Daher kann es als Produkt aus Spannung und äquivalenter Leitfähigkeit von aktiven Elementen dargestellt werden. Und es ist wiederum gleich der Summe der Leitfähigkeiten der Elemente. Daraus besteht DC.

Elektrische Gleichstromkreise enthalten zusätzlich Spannungs - und Stromquellen.

Informationsquellen

Unabhängige Spannung (EMF, Strom) vonWiderstand des externen Stromkreises wird als Quelle bezeichnet. Die Quelle der EMF (Spannung) wird im Leerlauf gemessen, dh wenn der Strom in der Quelle Null ist. In äquivalenten Schaltungen berücksichtigt der Widerstand die Wärmeenergieverluste, die von der Quelle abgegeben werden. Wenn es Null ist und die aktuelle Quelle unendlich ist, ist dies die ideale Quelle. Real hat immer einen endlichen Wert.

Äußere Eigenschaften sind folgende: Bei den elektromotorischen Kraft- und Spannungsquellen entsteht die Abhängigkeit vom fließenden Strom und von der Stromquelle - von der Spannung an den Klemmen.

Reale Quellen haben lineare und nichtlineareHandlungen Berücksichtigen Sie die Berechnungsmethoden für lineare Gleichstromkreise. Sie sind im Ohm'schen Gesetz für eine vollständige Kette beschrieben, wobei I = E / (Rh + Rbh) ist. Dann ist U = E-RbhI. Der innere Widerstand und die innere Leitfähigkeit werden aus diesen Formeln abgeleitet:

• Rbh = ∆U / ∆I;
• Gbh = ∆I / ∆U.

Berechnung von nichtlinearen DauerstromkreisenStrom produziert nach dem Kirchhoffschen Gesetz. Die Berechnungsmethoden für lineare und nichtlineare Schemata unterscheiden sich. Letztere werden daher in diesem Artikel nicht berücksichtigt.

Lineare Messgeräte

Gleichstromkapazitätenthält Quellen. Und die Instrumente, die es messen, sind: ein Voltmeter zum Messen der Spannung an einem Abschnitt einer Schaltung und ein Amperemeter zur sequentiellen Verbindung mit der Schaltung. Bei null Innenwiderstand und Leitfähigkeit sind die Geräte ideal.

Einschlussmethoden werden verständlicher, wenn sie mit der Widerstandsmessung betrachtet werden. Nach dem Ohmschen Gesetz ist R = U / I.

Wir wissen, dass reale Geräte keinen Nullwert haben. Daher sind nur zwei Optionen für ihre Aufnahme möglich:

• Der Innenwiderstand des Voltmeters ist um ein Vielfaches höherder gemessene Strommesser ist derart, dass eine Abnahme der Spannung über ihn die Abnahme des gemessenen Widerstands nicht verringert und die vom Voltmeter gemessene Spannung dem Betriebsbereich entsprechen muss;
• Der Innenwiderstand des Voltmeters ist vergleichbar mit dem gemessenen und der Strommesser ist wesentlich geringer als der gemessene.

Experiment und Aufgaben für einen Test

Zur Messung von Spannung und Strom werden geeignete Generatoren verwendet. Ihr Innenwiderstand wird mit Hilfe von Schaltern gemessen.

Ein Voltmeter und ein Amperemeter sind in der AB1-Einheit enthalten.

Zum Messen des Widerstands werden spezielle Schemata verwendet. An der Quelle der elektromotorischen Kraft muss der Innenwiderstand ausgeschaltet werden.

In der empfohlenen Belegung sollte das liegenBei der Testarbeit werden Gleichstromkreise untersucht, indem die Parameter der elektromotorischen Kraftquelle, der Stromquelle, der Widerstandsmessung, der Einbeziehung von Parallel- und Reihenwiderständen, IVC, bestimmt werden.