Слайд 2
![ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1 Основные понятия и определения](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-1.jpg)
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
1 Основные понятия и определения
Слайд 3
![Электрическая цепь Электрическая цепь - совокупность соединенных проводами элементов, образующая](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-2.jpg)
Электрическая цепь
Электрическая цепь - совокупность соединенных проводами элементов, образующая путь
для электрического тока при условии, что электромагнитные процессы могут быть описаны с помощью понятий о токе, электродвижущей силе (ЭДС) и напряжении.
Слайд 4
![Элемент электрической цепи Элемент электрической цепи — отдельное устройство, входящее](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-3.jpg)
Элемент электрической цепи
Элемент электрической цепи — отдельное устройство, входящее в
состав цепи и выполняющее в ней определенную функцию,
К основным элементам электрической цепи относятся: резистор, индуктивная катушка, конденсатор, источники тока и ЭДС.
Слайд 5
![Схема электрической цепи Схема электрической цепи — это графическое изображение](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-4.jpg)
Схема электрической цепи
Схема электрической цепи — это графическое изображение цепи с
помощью условных обозначений ее элементов и их соединений.
Слайд 6
![Электрический ток проводимости Электрический ток проводимости — это упорядоченное движение](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-5.jpg)
Электрический ток проводимости
Электрический ток проводимости — это упорядоченное движение носителей электрического
заряда в веществе или вакууме.
Ток определяется производной по времени t от электрического заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника:
I(t) = dq/dt.
В системе СИ заряд q измеряется в кулонах (Кл), время t—в секундах (с), ток i — в амперах (А).
Слайд 7
![Направление тока За направление тока I (t) принято направление движения положительного заряда q](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-6.jpg)
Направление тока
За направление тока I (t) принято направление движения положительного
заряда q
Слайд 8
![Электрическое напряжение Электрическое напряжение U(t) — это разность электрических потенциалов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-7.jpg)
Электрическое напряжение
Электрическое напряжение U(t) — это разность электрических потенциалов φ1
и φ 2 между зажимами 1 и 2 участка цепи R, по которому проходит ток i(t),
т. е. U(t) = φ 1- φ 2.
Слайд 9
![Разность электрических потенциалов Разность электрических потенциалов φ1 - φ2 определяется](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-8.jpg)
Разность электрических потенциалов
Разность электрических потенциалов
φ1 - φ2 определяется энергией
W, затрачиваемой на перемещение единицы заряда q из точки 1 в точку 2, т. е. U(t) = dW/dt.
В системе СИ энергия измеряется в джоулях (Дж), а напряжение в вольтах (В).
Слайд 10
![Постоянные пассивные элементы: резистор (а), катушка индуктивности (б) и конденсатор (в)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-9.jpg)
Постоянные пассивные элементы: резистор (а), катушка индуктивности (б) и конденсатор
(в)
Слайд 11
![Сопротивление (R, r) Сопротивление (R, r) - элемент цепи, в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-10.jpg)
Сопротивление (R, r)
Сопротивление (R, r) - элемент цепи, в котором происходит
необратимое преобразование электрической энергии в тепловую, а напряжение на его зажимах и ток через него связаны пропорциональной зависимостью:
U = R ·i , R = U/i .
Слайд 12
![Проводимость g Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью: g = 1/R,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-11.jpg)
Проводимость g
Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью:
g = 1/R, g =
i/U.
Сопротивление R (или r) измеряется в омах (Ом), а проводимость g — в сименсах (См).
Слайд 13
![Индуктивность L Индуктивность L — элемент цепи, в магнитном поле](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-12.jpg)
Индуктивность L
Индуктивность L — элемент цепи, в магнитном поле которого
происходит обратимое накопление энергии, а напряжение на его зажимах и ток через него связаны через производную:
UL = L · di/dt.
Слайд 14
![Потокосцепление Ψ При протекании тока i через индуктивную катушку с](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-13.jpg)
Потокосцепление Ψ
При протекании тока i через индуктивную катушку с числом витков
т в ней возникают магнитный поток Ф и потокосцепление:
Ψ = mΦ,
Ψ = L·I, L = Ψ/I.
В системе СИ потокосцепление Ψ измеряется в веберах (Вб), индуктивность L — в генри (Гн).
Слайд 15
![Емкость С Емкость С — элемент цепи, в электрическом поле](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-14.jpg)
Емкость С
Емкость С — элемент цепи, в электрическом поле которого происходит
обратимое накопление энергии, а напряжение на его зажимах и ток через него связаны через интегрирование:
Uc=1/C∫idt.
Слайд 16
![Заряд q При прохождении тока через емкостный элемент (конденсатор) на](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-15.jpg)
Заряд q
При прохождении тока через емкостный элемент (конденсатор) на его обкладках
накапливается заряд q, значение которого пропорционально напряжению на зажимах этого элемента, т. е.
q = C·Uc ,
где С— емкость, измеряемая в фарадах (Ф).
Слайд 17
![Пассивные элементы с переменными параметрами](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-16.jpg)
Пассивные элементы с переменными параметрами
Слайд 18
![Пассивные нелинейные элементы](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-17.jpg)
Пассивные нелинейные элементы
Слайд 19
![Вольтамперные характеристики линейного и нелинейного элементов электрической цепи](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-18.jpg)
Вольтамперные характеристики линейного и нелинейного элементов электрической цепи
Слайд 20
![Активные электрические элементы К активным элементам относятся источники энергии, которые](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-19.jpg)
Активные электрические элементы
К активным элементам относятся источники энергии, которые могут быть
либо источниками электродвижущей силы (ЭДС) или напряжения, либо источниками тока.
Слайд 21
![Электродвижущая сила ( ЭДС ) Под ЭДС понимается энергия в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-20.jpg)
Электродвижущая сила ( ЭДС )
Под ЭДС понимается энергия в электрической цепи,
необходимая для поддержания в ней тока, численно равная разности потенциалов (напряжению) на концах разомкнутой цепи.
Слайд 22
![Идеальный и реальный источники ЭДС Идеальный источник ЭДС - источник](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-21.jpg)
Идеальный и реальный источники ЭДС
Идеальный источник ЭДС - источник электрической энергии,
напряжение на зажимах которого не зависит от протекающего через него тока; при этом принимается, что его внутреннее сопротивление r= 0.
Реальные источники ЭДС характеризуются наличием определенного внутреннего сопротивления r > 0.
Слайд 23
![Обозначение и вольтамперные характеристики источников ЭДС: идеального (а) и реального (б)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-22.jpg)
Обозначение и вольтамперные характеристики источников ЭДС: идеального (а) и реального (б)
Слайд 24
![Идеальный источник тока Идеальный источник тока - это источник электрической](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-23.jpg)
Идеальный источник тока
Идеальный источник тока - это источник электрической энергии, ток
которого не зависит от напряжения на его зажимах; при этом принимается, что его внутреннее сопротивление r = ∞ .
Реальный источник тока характеризуется конечным внутренним сопротивлением
r = 1/g
Слайд 25
![Обозначение и вольтамперные характеристики источников тока: идеального (а) и реального (б)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-24.jpg)
Обозначение и вольтамперные характеристики источников тока: идеального (а) и реального (б)
Слайд 26
![Топологические характеристики электрических цепей При расчете электрической цепи важное значение](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-25.jpg)
Топологические характеристики электрических цепей
При расчете электрической цепи важное значение отводится ее
геометрическому образу, свойства которого основаны на топологии — разделе математики, позволяющим исследовать геометрические свойства фигур независимо от их размеров и прямолинейности.
К числу основных геометрических понятий из топологии в теории электрических цепей используются: ветвь, узел, контур, граф.
Слайд 27
![Ветвь электрической цепи Ветвь - участок электрической цепи, представляющий собой](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-26.jpg)
Ветвь электрической цепи
Ветвь - участок электрической цепи, представляющий собой один элемент
или последовательное соединение нескольких элементов, через которые протекает один и тот же ток.
Слайд 28
![Узел электрической цепи Узел электрической цепи — место соединения не](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-27.jpg)
Узел электрической цепи
Узел электрической цепи — место соединения не менее трех
ветвей; на схеме узел обозначается точкой.
Слайд 29
![Контур электрической цепи Контур электрической цепи — это любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-28.jpg)
Контур электрической цепи
Контур электрической цепи — это любой замкнутый путь, проходящий
по нескольким ветвям.
Слайд 30
![Пример электрической цепи (а), имеющей 4 узла, 6 ветвей и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-29.jpg)
Пример электрической цепи (а), имеющей 4 узла, 6 ветвей и
три контура и ее топологический образ (б)
Слайд 31
![Граф цепи, узел и ветвь графа Граф цепи — это](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-30.jpg)
Граф цепи, узел и ветвь графа
Граф цепи — это такое изображение
ее схемы, на котором все узлы заменены точками, а ветви — линиями.
Узел графа — точка соединения трех и более ветвей.
Ветвь графа — это ветвь схемы цепи, вырожденная в линию. Она образуется лишь из ветвей цепи, содержащих такие элементы, как R, L и С.
Ветвь цепи, содержащая лишь идеальные источники энергии, не образует ветви на графе.
Слайд 32
![Электрическая цепь с идеальным источником энергии(а)и ее топологический образ (б)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-31.jpg)
Электрическая цепь с идеальным источником энергии(а)и ее топологический образ (б)
Слайд 33
![Дерево и хорда графа Дерево графа — любая совокупность ветвей](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/38620/slide-32.jpg)
Дерево и хорда графа
Дерево графа — любая совокупность ветвей графа,
соединяющих все его узлы без образования контуров.
Хорда графа - ветвь графа, не принадлежащая его дереву.