Электрическая цепь, основные законы электрических цепей. Закон электромагнитной индукции.

Электрическая цепь состоит из источников и приемников электрической энергии. В источниках электрической энергии различные виды энергии преобразуются в электромагнитную или в электрическую. Например, в гальванических элементах химическая энергия преобразуются в электрическую, в электрических генераторах механическая энергия преобразуется в электромагнитную. Электрические цепи бывают постоянного или переменного (однофазного или трехфазного) тока.

К линейным цепям относятся цепи, у которых электрическое сопротивление R каждого участка не зависит от значений и направлений тока и напряжения.

В приемниках электрической энергии происходит обратное преобразование. Например, электромагнитная энергия преобразуется в электродвигателе в механическую энергию, в нагревательном элементе в тепловую энергию.

Электрическая цепь содержит, кроме того, вспомогательные элементы, - например, плавкие предохранители, выключатели, разъемы и др.

Электрические цепи принято изображать в виде различного рода схем, которые бывают трех видов: монтажные, принципиальные, схемы замещения.

Принципиальными схемами пользуются при изучении, монтаже и ремонте электрических цепей и устройств. Элементы принципиальных схем имеют условные обозначения. Ниже приведены примеры обозначений некоторых элементов.

- резистор,

выключатель,

- плавкий предохранитель,

штепсельный разъем,

- измерительные приборы (амперметр и ваттметр),

- полупроводниковый диод,

- биполярный транзистор p – n - p.

Монтажными схемами пользуются при изготовлении, монтаже и ремонте электротехнических устройств.

Схема замещения это расчетная модель электрической цепи. На ней реальные элементы замещаются идеализированными. Из схемы исключаются все вспомогательные элементы, не влияющие на результаты расчета, например, предохранители, выключатели и др.

Электрические цепи бывают простые и сложные (цепи с разветвлениями).

Участки электрической цепи делятся на активные, содержащие источник электрической энергии и пассивные, не содержащие источника энергии.

Ветвь – это участок цепи, элементы которого соединены последовательно. Узел электрической цепи – это место соединения трех и более ветвей. Контур – это любой путь вдоль ветвей электрической цепи, начинающийся и заканчивающийся в одной и той же точке.

Четырехполюсник – часть электрической цепи с двумя парами выделенных выводов.

Топологический образ цепи – граф цепи, представляющий собой такое изображение её схемы, на которой все узлы заменены точками, а ветви – линиями.

Ветвь графа – ветвь цепи, вырожденная в линию.

Дерево графа – любая совокупность ветвей графа, соединяющая все её узлы без образования контура.

Хорда графа – ветвь графа, не принадлежащая его дереву. Число хорд определяет число независимых контуров.

Если магнитный поток Ф, проходящий сквозь поверхность, ограниченную некоторым контуром, изменяется во времени t, в контуре индуцируется ЭДС e, равная скорости изменения потока