Основные определения. Использование электрической энергии в жизнедеятельности человека началось более ста лет назад

ВВЕДЕНИЕ

Использование электрической энергии в жизнедеятельности человека началось более ста лет назад. В современном обществе электричество находит применение практически во всех областях (на производстве, в сельском хозяйстве, в научных исследования, транспорте, в быту). Поэтому электротехническая подготовка инженеров неэлектротехнических специальностей должна включать достаточно подробное изучение вопросов теории и практики использования различного электрооборудования.

Учебное пособие «Электрические цепи» предназначено для студентов инженерных неэлектротехнических специальностей, изучающих дисциплину «Общая электротехника и электроника» в рамках учебной программы в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, а также в качестве вспомогательного материала для студентов электротехнических специальностей 110302 и 140211.

Структурно пособие состоит из пяти разделов: «Линейные электрические цепи постоянного тока», «Методы расчета электрических цепей постоянного тока», «Линейные цепи переменного синусоидального тока», «Линейные электрические цепи с несинусоидальными токами и напряжениями», «Электрические цепи постоянного тока с нелинейными элементами». В пособие не включен необходимый для всех специальностей раздел «Трехфазные цепи», так как, по мнению автора, он исчерпывающе изложен в учебном пособии «Трехфазные цепи в электрооборудовании» (В.Ф. Калинин, В.М. Иванов, Е.А. Печагин, Тамбов, издательство ТГТУ, 2007).

ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Основные определения

Электромагнитное устройство с происходящими в нем и в окружающем его пространстве физическими процессами в теории электрических цепей заменяют некоторым расчетным эквивалентом – электрической цепью.

Электрической цепью называют совокупность соединенных друг с другом источников электрической энергии и приемников (нагрузок), по которым может протекать электрический ток. Электромагнитные процессы в электрической цепи можно описать с помощью понятий «ток», «напряжение», «ЭДС», «сопротивление» («проводимость»).

Постоянный ток принято обозначать буквой I, ЭДС источника – Е, сопротивление – R, проводимость – g. В Международной системе единиц (СИ) единица тока – ампер (А), единица ЭДС и напряжения – вольт (В), единица сопротивления – ом (Ом), единица проводимости – сименс (См).

Графическое изображение электрической цепи с помощью условных графических обозначений элементов называют электрической схемой цепи.

Зависимость тока, протекающего по сопротивлению, от напряжения на этом сопротивлении называют вольтамперной характеристикой (ВАХ). По оси абсцисс на графике обычно откладывают напряжение, а по оси ординат – ток.

Сопротивления, ВАХ которых являются прямыми линиями, называют линейными (рис. 1.1, а), электрические цепи только с линейными сопротивлениями – линейными электрическими цепями.

Сопротивления, ВАХ которых не являются прямыми линиями, т. е. они нелинейны, называют нелинейными (рис. 1.1, б), а электрические цепи с нелинейными сопротивлениями – нелинейными электрическими цепями.