Основные детали электрических цепей

Электрическая цепь образуется из источника электрической энергии и различных электрических деталей. Графическое изображение электрической цепи, показывающее последовательность соединения ее участков, называется схемой электрической цепи.

На рисунке 1.1 показана простейшая электрическая цепь. Источник энергии И рассматривается как внутренний участок электрической цепи. Потребитель энергии П и соединительные провода составляют ее внешний участок.

Основными элементами внешней цепи являются омическое сопротивление, емкость и индуктивность. Омическим сопротивлением называется устройство, для которого выполняется закон Ома: . Омическое сопротивление для краткости часто называют просто сопротивлением. Сопротивление включается в электрическую цепь для регулирования, уменьшения или ограничения тока или напряжения. При прохождении тока через сопротивление выделяется тепло, поэтому иногда омическое сопротивление называют активным. Постоянные сопротивления бывают проволочные (нихром, константан, манганин и т.п.) и непроволочные (керамика и т.п.). Внешний вид некоторых постоянных сопротивлений и условное обозначение постоянного сопротивления на электрических схемах показаны на рис.1.2.

Реостат состоит из керамического полого цилиндра, на который намотана проволока с большим удельным сопротивлением. Внешний вид реостата и его условное обозначение показаны на рисунке 1.3.

Реостат может быть использован как постоянное (рис.1.4а) и переменное (1.46,в) сопротивление, делитель напряжения (потенциометр) (рис.1.4г).

Электрическая емкость осуществляется в виде конденсатора, обычно состоящего из двух металлических пластин, разделенных диэлектриком. Применяются конденсаторы бумажные, слюдяные, электролитические (по виду диэлектриков). Емкость конденсатора меняется от единиц пикофарад до тысяч микрофарад . Магазин емкостей представляет собой набор конденсаторов различных емкостей. Используются как постоянные, так и переменные, или построечные конденсаторы. Обозначение на схемах постоянных и переменных конденсаторов показано на рис. 1.5.

Конденсаторы применяются в колебательных контурах для создания сдвига фаз, как фильтр для модулированных колебаний (для удаления высокой несущей частоты).

Источники электрической энергии необходимы для поддержания тока в цепи. В источниках электрической энергии происходит преобразование различных видов энергии (химической, механической и др.) в электрическую энергию. Величина ЭДС электродвижущей силы источника равна напряжению на зажимах источника при разомкнутой цепи.

Источниками постоянной ЭДС могут служить химические аккумуляторы, гальванические элементы, механические элементы. В лабораторной практике часто постоянный ток получают путем выпрямления переменного городского тока, с помощью выпрямителей с селеновыми диодами типа ВС-24, и т.д. На схемах элементы и батареи элементов обозначают следующим образом (рис. 1.7).

Для контроля или исследования различных электрических цепей приходится измерять силу тока, напряжение, мощность и другие величины. Для этих целей используются электроизмерительные приборы.

Все электроизмерительные приборы классифицируются по следующим основным признакам:

а) по роду измеряемой величины: амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры и другие;

б) по роду измеряемого тока: приборы для измерения в цепях постоянного, переменного тока;

в) по принципу действия: магнитоэлектрические, электромагнитные электродинамические, тепловые и другие;

г) по классу точности: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0.