Электрическая цепь и ее элементы

Отчет

по Теории цепей и сигналов

на тему: «Электрическая цепь и ее элементы»

 

Выполнил работу:

студент Фт-210301

Шевелёв В.С.

руководитель: Райков Д.В.

 

г. Екатеринбург

2013г.

Электрическая цепь и ее элементы

Цель работы.

1. Закрепить и расширить теоретические сведения по методам анализа и расчета электрических цепей, известные из курса "Электротехника".

2. Приобрести практические навыки и умения по расчету и измерению частотных и переходных характеристик RС-цепей.

Теоретические сведения.

Электрическая цепь - это совокупность элементов, способ­ных вырабатывать (источники напряжения Е и тока I), преобразовывать (активные элементы цепи: транзисторы, лампы, дио­ды и т.п.) и пропускать и перераспределять (пассивные элементы R,L,С) электрический ток. Проводя анализ любой электрической цепи, полезно вспомнить:

- ток в электрической цепи протекает лишь при наличии разнос­ти потенциалов.

- ток протекает только в замкнутой электрической цепи.

- за положительное направление тока принято считать движение носителей зарядов от "+" к “-“ источника.

- первый (для токов) и второй (для напряжений) законы Кирхгофа.

-свойства каждого элемента электрической цепи характеризу­ются определенными параметрами. Одним из основных свойств является характер их реакции на воздействие электрического тока.

1. Источники электрической энергии:

- (активные элементы цепи) можно характеризовать мощностью Р, отдаваемой ими в нагрузку, т.е. в пассивную цепь, которая является потребителем энергии. Эта мощность определяется напряжением V_a на зажимах источника и током i_a. При изменении нагрузки R_Н, подключенной к источнику, в общем случае изменяется как V, так и i. Однако, практически удобнее рассматривать элементы, у которых при изменении R_Низменяется либо V, либо i. В этом смысле и говорят об источниках напряжения, либо тока. Такие элементы называют "идеальными". Реальные источники всегда имеют потери. Поэтому, если на холостом ходу V_Н= V_a, то при подключении нагрузки V_Н ¹ V_a. Для учета этого реальный источник напряжения можно представить схемой замещения рис.5.

 

 

Рис5. Схема замещения источника напряжения,

где Ri - внутреннее сопротивление источника напряжения V_a

Очевидно, на практике считать источник идеальным, т.е.не учитывать Ri, можно лишь при выполнении условия Ri<< R_Н, тогда V_a= V_Н. Зная V_a на холостом ходу (из паспортных данных), Ri можно рассчитать, измеривV_Н и зная R_Н, по формуле: Ri = ((V_a - V_Н)/ V_Н) R_Н.

Схема замещения источника тока приведена на рис.6.

Очевидно, "идеальным" источником тока можно считать такой, у которого внутренняя проводимость G_i << G_H, где - G_H - проводимость нагрузки, G_i - проводимость источника тока, либо внутреннее сопротивление Ri>> R_Н.

Рис.6. Схема замещения источника тока.