Лекция 3,4 Эл. цепи постоянного тока

Электрический ток
это направленное движение носителей зарядов.

Элементы электрических цепей
Генераторы или источники электрической энергии - электротехнические устройства, производящие электрическую энергию.
Приемники (потребители) - электротехнические устройства, потребляющие электрическую энергию.

Активные и пассивные элементы электрической цепи
Активный элемент – это элемент, содержащий в своей структуре источник электрической энергии.
Пассивный элемент – это элемент, в котором рассеивается (резисторы) или накапливается (катушка индуктивности и конденсаторы) энергия.

Если элементы описываются линейными дифференциальными или алгебраическими уравнениями, то они называются линейными, в противном случае они относятся к классу нелинейных

Плотность тока

Закон Ома для участка цепи

Закон Ома для всей цепи

Электрическое сопротивление проводника
Сопротивление провода

Удельная проводимость

Сопротивление проводника (зависимость от температуры)

Энергия и мощность электрической цепи
Работа (энергия W), затраченная на перенос заряда Q на участке цепи за время t
A=W =UQ, или A=W =Uit
А — в джоулях (Дж).
Работа, совершенная источником электрической энергии с ЭДС Е,
A = EQ или А = ЕIt.

Баланс мощностей в электрических цепях

Закон Джоуля— Ленца
Количество теплоты (Дж), выделенное при прохождении постоянного тока в проводнике
Q – в калориях.

Последовательное соединение резисторов
Конец предыдущего проводника соединяется с началом следующего
Во всех последовательно соединенных проводниках сила тока одинакова

Сопротивление всего участка равно сумме сопротивлений всех отдельно взятых проводников
Падение напряжения на всем участке равно сумме паданий напряжений на всех отдельно взятых проводниках
Напряжения на последовательно соединенных проводниках пропорциональны их сопротивлениям

Последовательное включение добавочных резисторов используется на практике для понижения напряжения (пусковые и регулировочные реостаты), а также для расширения пределов измерений измерительных приборов, например вольтметров

Параллельное соединение резисторов
Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме токов, текущих в каждом проводнике
Проводники подсоединяются к одним и тем же точкам цепи

Величина, обратная сопротивлению разветвленного участка, равна сумме обратных величин обратных сопротивлениям каждого отдельно взятого проводника
Падение напряжения во всех проводниках одинаково
Силы тока в проводниках обратно пропорциональны их сопротивлениям

На практике параллельное включение резистора на участке цепи используют для уменьшения силы тока на данном участке. Такой резистор называют шунтом. Применяется для расширения пределов измерения токов амперметрами