Линейные электрические цепи

Электротехнические устройства постоянного тока.

Применяются при производстве, распределении, преобразовании, использовании и контроле электрической энергии.

Все они (или часть из них) соединяются определённым образом для выполнения поставленной задачи. Таким образом, получается электрическая цепь. В общем случае она содержит источники электрической энергии, приёмники электрической энергии, коммутационную аппаратуру, измерительные приборы, соединительные провода или ЛЭП.

В источниках выработка электрической энергии осуществляется преобразованием химической энергии (при реакциях), механической, тепловой, солнечной энергий в электрическую.

В приёмниках энергия превращается в механическую (двигатели), тепловую (печи), химическую (электролиз), световую, акустическую.

Коммутационная аппаратура осуществляет включение и отключение приёмников, источников и переключателей для обеспечения необходимых режимов работы.

ЛЭП обеспечивают связь источников и приёмников.

Измерительные приборы контролируют и индицируют режимы работы электрических установок.

Графические изображения электрической цепи называются схемами. Есть несколько способов изображения цепей.

1. Эскизное — изображает натуральный вид электротехнических устройств;

2. Принципиальная схема — здесь каждый элемент цепи заменяется по ГОСТ (ЕСКД) условным обозначением. Принципиальная электросхема показывает назначение электротехнических устройств и их связь. По ней можно понять, как взаимодействуют элементы электрической цепи в различных режимах работы.

3. Для выполнения расчётов на основе принципиальной электросхемы изображают ряд схем замещения. И здесь изображаются идеализированные элементы.

Конфигурация схем замещения определяется следующими геометрическими (топологическими) понятиями — ветвь, узел, контур.

Ветвь схемы состоит из одного или нескольких последовательно соединённых элементов, каждый из которых имеет два вывода, причём к концу каждого предыдущего элемента присоединяется начало следующего.

В узле сходятся три и более ветвей.

Контур — замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям так, что ни одна ветвь и ни один узел не встречаются более одного раза.

Если значение параметров всех элементов схемы замещения цепи известны, то, пользуясь законами, можно рассчитать режим её работы, то есть определить эл. состояние всех элементов схемы. И с заданной точностью — всех электротехнических устройств.