Фундаменталните знания и умения за основните електрически вериги са задължителни за тези, които искат да се или се занимават с електроника и електротехника. Най-лесно е запознаването с тези схеми чрез практически примери и опити. По този начин може да се добие представа за основните компоненти и характеристики на веригата, докато е в действие.

Тук ще разгледаме два типа електрически вериги: вериги с променлив и постоянен ток. В зависимост от вида на източника, електричеството се променя като променлив ток (AC) и постоянен ток (DC).

Основни (DC) постояннотокови вериги

При постояннотоковите вериги, електричеството преминава в постоянна посока с фиксирана полярност, която не се променя с течение на времето. DC веригите използват постоянни компоненти като резистори и съпротивителни съединения; преходни компоненти като индуктори и кондензатори; индикатори като волтметри и амперметри; източници на енергия като батерии за захранване и др.

За анализиране на тези вериги се използват различни инструменти като закона на Ом, напрежение и настоящи закони като KCL, KVL и теореми като тази на Тевенен, Нортън и др. По-долу са дадени някои от основните постояннотокови вериги, които изразяват начина на действие на една DC верига.

Последователни и успоредни електрически вериги

Съпротивителните натоварвания представят осветителните товари, които са свързани в различни конфигурации за анализиране на постояннотоковите вериги, показани на фигурата. Начинът на свързване със сигурност променя характеристиките на веригата.

В обикновена DC верига, съпротивителният товар като крушка, е свързан между положителните и отрицателните краища на батерията. Батерията доставя необходимата енергия на крушката и позволява на потребителя да постави превключвател за включване или изключване в съответствие със изискванията.

Последователно и успоредно свързване

Натоварванията или съпротивленията, свързани последователно с източник на постоянен ток, като електрически символ за осветление, веригата споделя общ ток, но напрежението на отделните товари варира и се добавя към общото напрежение. Така че има намаляване на напрежението в края на резистора, в сравнение с първия елемент при последователно свързване. И ако някой товар излезе от веригата, цялата верига ще бъде отворена.

При успоредното свързване, напрежението е общо за всеки товар (ел. енергия), но токът варира в зависимост от номиналната стойност на товара. Дори даден товар да бъде изваден от ел.веригата, няма проблем тя да остане отворена. Много връзки на натоварване са от този тип. Например електрическите инсталации в домовете.

Формули за постояннотокови вериги

Следователно, от горепосочените вериги и фигури, лесно може да се намери общото потреление на натоварване, напрежението, тока и разпределението на мощността в постояннотоковите вериги.

Основни променливотокови (AC) вериги

AC верига с резистор

При този тип верига, напрежението което отпада през резистора е във фаза с тока, както е показано на фигурата. Това означава, че когато моментното напрежение е равно на 0, текущата стойност в този момент също ще е равна на 0. Също така, когато напрежението е положително по време на положителната половина на вълната на входния сигнал, токът също ще е положителен, така че мощността ще е положителна дори, когато те са в отрицателната половина на вълната при входа. Това означава, че променливотоково захранване в резистор винаги се разсейва като топлина, докато се взема от източника, независимо от това дали тока е + или -.

Индукторите се използват за ограничаване промяната на тока, който преминава през тях, а не като резисторите, които ограничават протичащия през тях ток. Това означава, че когато тока се увеличи, индуцираното напрежение се опитва да се съпротивлява срещу тази промяна като намалява напрежението. Напрежението, което спада през индуктора е пропорционално на скоростта на промяна на тока.

Следователно, когато токът достигне своя максимум (няма темп на промяна във формата), моментното напрежение в този момент е равно на 0. Обратното се случва, когато токът достигне пикове при нула (максимална промяна на ?наклона?), както е показано на фигурата. Така че няма разсейване на нетна мощност в индуктора на AC веригата.

Така, моментната мощност на индуктора във веригата е напълно различна от тази при постояннотокова верига, където е в същата фаза. Но веригата е на 90 градуса ?отделно?, така че мощността е отрицателна понякога, както е показано на фигурата. Отрицателната мощност означава, че захранването се връща обратно към веригата, тъй като се абсорбира през останалата част от цикъла. Тази промяна на тока се нарича реактанс (реактивно съпротивление) и зависи от честотата на работната верига.

Променливотокови вериги с кондензатори

Кондензатора се съпротивлява срещу промяната в напрежението, която е различна при индуктор, който се съпротивлява на промяната на тока. Чрез подаване или изтегляне на тока, се осъществява този вид съпротивление, при който тока е пропорционален на скоростта на промяна на напрежението в кондензатора.

Тук, токът през кондензатора е резултат от промяната на напрежението във веригата. Следователно моментният ток е нула, когато напрежението е в пиковата му стойност (без промяна на наклона, на напрежението) и е максимално, когато напрежението е = нула, така че мощността също се редува в положителни и отрицателни цикли. Това означава, че не разсейва енергията, а просто абсорбира и освобождава енергията.

Поведението на AC веригата може също така да бъде анализирано чрез комбиниране на горепосочените вериги като RL, RC и RLC вериги чрез последователни или успоредни комбинации. Също така уравненията и формулите за горепосочените схеми са пропуснати тук, за да се намали сложността, тъй като общата идея е да се представи основната концепция за електрическите вериги.

Информация: elprocus.com
61 Прегледа