Электрическая цепь — что это такое

Самая простая электрическая цепь состоит из источника тока, приемника (потребителя) и системы передачи (провода). Для того чтобы эти элементы стали полноценной цепью, они должны быть правильно соединены между собой. Кроме того, цепь должна быть замкнутой.

Источник: thepresentation.ru

Электрическая цепь делится на:

1. Внутреннюю часть. Сюда относится источник энергии.
2. Внешнюю часть. В нее входят все остальные элементы — все то, что присоединено к зажимам источника.

Виды электрических цепей

Электрические цепи могут представлять собой:

1. Цепи постоянного тока — это цепи, в которых ток не меняет свое направление, полярность источников ЭДС постоянна.
2. Цепи переменного тока — это цепи, в которых ток изменяется во времени.
3. Разветвленными — в каждой ветви течет свой ток.
4. Неразветвленными — во всех элементах цепи течет один и тот же ток.
5. Линейными — все компоненты линейные (описываются линейными дифференциальными уравнениями).
6. Нелинейными — имеются нелинейные элементы.

Элементы электрической цепи делятся на:

1. Активные — источники ЭДС, электродвигатели, аккумуляторы во время зарядки.
2. Пассивные — электроприемники, соединительные провода.

Условные обозначения основных элементов цепи:

Источник: uk-parkovaya.ru

Все элементы соединяются двумя способами:

1. Последовательный способ — компоненты соединены в последовательную цепь.
2. Параллельный способ — компоненты соединены в параллельную цепь.

Причем для этих способов справедливы следующие утверждения:

Последовательное соединение:

I=I1=I2

U=U1+U2

R=R1+R2, где параметры

I — сила тока (А).

U — напряжение (В).

R — сопротивление (Ом).

Параллельное соединение:

I=I1+I2

U=U1=U2

1/R=1/R1+1/R2

Схемы, основные формулы

Для характеристики электрической цепи используют схему.

Основные термины для понимания схемы:

1. Ветвь — такой участок цепи, вдоль которого течет один и тот же ток.
2. Узел — соединение ветвей цепи.
3. Контур — последовательность ветвей, которая образует замкнутый путь.

Примеры схем:

Источник: prezentacii.org

Основные законы, применяемые для расчета цепей:

1. Закон Ома.
2. Правила Кирхгофа.

Закон Ома.

• I — сила тока(А);
• ε — ЭДС источника напряжения (В);
• R — сопротивление внешних элементов(Ом);
• r — внутреннее сопротивление(Ом).

Для участка цепи: I=U/R, где: 

• I — сила тока (А);
• U — напряжение (В);
• R — сопротивление (Ом).

Правила Кирхгофа:

Примеры решения задач

Пример 1

Найти сопротивление электрической цепи, если R1=10 Ом, R2=20 Ом, R3=30 Ом.

Решение:

Так как соединение последовательное, то справедливо уравнение: R=R1+R2, а значит

Ответ: 60 Ом.

Пример 2

Вольтметр, подключенный к лампочке, показывает U=4 В, а амперметр I=2 А. Найти внутреннее сопротивление r источника тока, к которому эта лампочка присоединена, если ЭДС источника ε =5 В.

Решение:

Ответ: 0,5 Ом.