Stromkreis

Elektrische Schaltung - ein Satz von verschiedenen Elementen, die durch Stromleiter verbunden sind und für den Stromfluss ausgelegt sind. Die Palette der Komponenten ist breit. Elemente erzeugen linear, nichtlinear, aktiv und passiv. Die Einteilung ist nicht möglich, um mögliche Fälle abzudecken.

Zusammensetzung des Stromkreises

Der Stromkreis umfasst( im Allgemeinen): Stromversorgung, Schalter( Schalter), Anschlussdrähte, Verbraucher. Stellen Sie sicher, dass Sie eine geschlossene Schleife bilden. Andernfalls kann kein Strom durch die Schaltung fließen. Elektrisch wird nicht als Kontur des Bodens bezeichnet. Tatsächlich wird hier jedoch manchmal ein Strom fließen. Die Schließung des Stromkreises während der Erdung wird durch Erde sichergestellt.

-Netzteile. Interner, externer Stromkreis

Zur Bildung einer geordneten Bewegung von Ladungsträgern unter Bildung eines Stroms sollten Sie sich die Mühe machen, an den Enden der Darstellung eine Potenzialdifferenz zu erzeugen. Erreicht durch das Anschließen der Stromquelle, die in der Physik als interner elektrischer Stromkreis bezeichnet wird. Im Gegensatz zu den anderen Elementen, die das Äußere ausmachen. Bei der Stromversorgung bewegen sich die Ladungen entgegen der Feldrichtung. Erreicht durch die Anwendung von Fremdkräften:

1. Generatorwicklung.
2. Galvanische Stromversorgung( Batterie).
3. Transformer-Ausgang.

Die an den Enden eines Abschnitts eines Stromkreises erzeugte Spannung ist variabel und konstant. Entsprechend der Technik ist es üblich, die Konturen entsprechend zu unterteilen. Die elektrische Schaltung ist für den Fluss von Gleichstrom ausgelegt. Vereinfachtes Verständnis wird das Änderungsgesetz in der geordneten Bewegung von Ladungsträgern als komplex empfunden. Es ist schwer zu verstehen, ob der Wechselstrom in der Schaltung konstant oder konstant ist.

Zusätzlich zur geordneten Bewegung zeichnen sich Träger durch chaotische thermische Bewegungen aus. Die Geschwindigkeit( Intensität) wird durch Temperatur, Materialart und andere Faktoren bestimmt. Bei der Bildung eines elektrischen Stroms nimmt die Bewegungsart tatsächlich nicht teil.

Die Stromart wird durch die Quelle und die Art des externen Stromkreises bestimmt. Die galvanische Zelle gibt eine konstante Spannung, die Wicklungen( Transformatoren, Generatoren) - variabel. Verbunden mit den Prozessen in der Stromquelle.

Kräfte von Drittanbietern, die die Bewegung von Ladungen vorsehen, genannt Elektromotor. Numerisch ist EMF durch die Arbeit des Generators zum Bewegen einer Einheitsladung gekennzeichnet. Gemessen in VoltIn der Praxis ist es zum Berechnen von Schaltungen zweckmäßig, Stromquellen in zwei Klassen zu unterteilen:

1. -Spannungsquellen( EMF).
2. Stromquellen.

In der Realität unbekannt, versucht eine Nachahmung der Praxis zu schaffen. In der Verkaufsstelle erwarten wir 230 Volt( nach alten Standards 220 Volt).Darüber hinaus legt GOST 13109 die Grenzen der Abweichung von Parametern eindeutig von der Norm fest. Im Alltag verwenden wir eine Spannungsquelle. Der Parameter ist normalisiert. Die Größe des Stroms spielt keine Rolle. Spannungs-Unterstationen Tag und Nacht versuchen unabhängig von der aktuellen Verbraucheranforderung dauerhaft zu sein.

Im Gegensatz dazu unterstützt die Stromquelle ein gegebenes Gesetz der geordneten Bewegung von Ladungsträgern. Der Spannungswert spielt keine Rolle. Ein markantes Beispiel für diese Art von Gerät ist eine Schweißmaschine, die auf einem Wechselrichter basiert. Jeder weiß: Der Durchmesser der Elektrode hängt stark von der Dicke des Metalls ab, anderen Faktoren. Damit der Schweißprozess korrekt abläuft, muss der Strom konstant gehalten werden. Die Aufgabe wird durch eine elektronische Einheit gelöst, die auf einem Wechselrichter basiert.

Strom, Spannung konstant, variabel. Das Änderungsgesetz des Parameters spielt keine Rolle. Es spielt keine Rolle, ob der Stromkreis an eine konstante Wechselspannungsquelle angeschlossen ist. Es ist jedoch wichtig, die korrekte Parametergröße beizubehalten. Zum Beispiel der effektive Wert des EMF.

-Schalter

Mit einem Schalter können Sie die Stromquelle an die Drähte, den Verbraucher, anschließen. Jeder( mit seltenen Ausnahmen) benutzte einen Wandschalter. Beim Abschalten eines Stromkreises tritt ein Funke auf. Erklärt durch das Vorhandensein eines kapazitiven Widerstandstyps. Um Funkenbildung zu vermeiden, wird die Schaltung durch eine Drossel ergänzt, der Schalter wird von speziellen Schützen gebildet. Andere technische Lösungen sind erfunden, zum Beispiel die Tesla-Spule.

-Kabel

In der Technik besteht der Draht aus Kupfer, Aluminium. Verbunden mit einem niedrigen spezifischen Widerstand von Metallen. Der Preis ist niedrig. Die auf den Leitern abgegebene Wärme wird durch zwei Parameter bestimmt:

• Der Widerstand des Kettenabschnitts.
• Elektrischer Strom.

Der zweite Parameter hängt eindeutig von den Bedürfnissen der Verbraucher ab. Der Lieferant will zuerst Einfluss nehmen. Der spezifische Widerstand des Leiters ist so gering wie möglich. Wissenschaftler sind seit langem an dem Phänomen der Supraleitung interessiert. Metalle verlieren ihren Widerstand, wenn die Temperatur sinkt. Reduzierte VerlusteUnter den Halbleitern gibt es Proben mit einem positiven und einem negativen Temperaturkoeffizienten. Der absolute Wert des Metallparameters ist um Größenordnungen niedriger.

Das Problem mit Aluminium und Kupfer ist einfach: Wenn im Stromkreis elektrischer Strom fließt, steigt die Temperatur. Der Widerstand der Handlung nimmt zu und verschlimmert die Situation weiter. Es stellt sich ein Teufelskreis heraus. Die Wissenschaftler glauben, dass es zulässig ist, die Schwierigkeit zu korrigieren, indem die Auswirkungen der Supraleitung erfasst werden.

Metall bei einer bestimmten niedrigen Temperatur dramatisch, mit einem Ruck verringert sich der Widerstand und erreicht Null( oberhalb der Grenze sinkt der Graph mit einer Geschwindigkeit von 1/273 1 / Grad glatt ab).Das Problem der praktischen Anwendung besteht darin, dass die Werte, die einen Sprung auslösen, niedrig sind. Für Blei liegt die Schwelle beispielsweise bei 7,2 K. Extrem niedrige negative Temperatur auf der Celsius-Skala.

Wissenschaftler sehen eine Lösung für das Problem der Suche nach Materialien, die das Phänomen der Supraleitung bei Raumtemperatur zeigen. Dann können große Ströme zu den Verbrauchern geleitet werden, um Verluste zu vermeiden. In einer elektrischen Schaltung, die aus Supraleitern besteht, können Ladungen unendlich lange ohne externe Einspeisungsquelle zirkulieren.

Ein neues Phänomen entdeckte Heike Kamerlingh Onnes im Jahr 1911, als er auf sehr niedrige Temperaturen abgekühlte Quecksilberproben untersuchte. Bei vier Grad Kelvin wurde der Drahtwiderstand zu Null, bevor der Sprung nach einer geraden Linie glatt abnahm. Es wurde klar: Ein neuer materieller Zustand wurde entdeckt. Später wurde das Phänomen der Supraleitung an Proben anderer Metalle nachgewiesen. Es wird gezeigt: Der Effekt wird zerstört, indem die experimentelle Substanz in ein starkes Magnetfeld gebracht wird. Technetium weist die höchste Schwellentemperatur unter den Metallen auf( 11,3 K).

Bei künstlichen Materialien sind die Indikatoren viel höher. Seit 1986 erforschen Wissenschaftler eine Vielzahl von Keramiken. Die letzte bestätigte Tatsache betrachten wir als Information über die Verfügbarkeit von Verbundwerkstoffen auf der Basis von Quecksilberoxiden mit einer Übergangstemperatur zu einem neuen Zustand an der Grenze von 140 K. Weitere Arbeiten werden aus naheliegenden Gründen eingestuft.

-Verbraucher

Unter Verbraucher eines elektrischen Stromkreises werden die oben aufgeführten Elemente nicht verstanden. Die Nutzlast ist eine gewöhnliche Glühlampe, eine Heizspule, ein Elektromotor. Die Parameter der Kette hängen stark von den Verbrauchern ab. Zum Beispiel sind die Wicklungen von Transformatoren mit einem stark ausgeprägten induktiven Widerstand ausgestattet. Beeinträchtigt die Übertragung von Energie von der Quelle.

Nicht nur der Strom ändert die Richtung. Manchmal bezieht sich die Aussage auf Macht. Energie zirkuliert hier und da und geht zur Stromquelle zurück zum externen Stromkreis. Die Blindleistung kann keine nützliche Arbeit verrichten, wärmt die Leiter der Schaltung und verzerrt die Form des Nutzsignals. Hersteller, die den Gesamtverbrauch berücksichtigen, sollten parallel zu den Motoren Kompensationskondensatoren einbauen. Der induktive Widerstand wird durch kapazitive Kompensation kompensiert. Die Blindleistung wird innerhalb des Verbrauchersegments geschlossen. Dadurch wird vermieden, dass Sie nach draußen gehen und nicht zu viel Wärme auf die Netzwerkkabel abgeben.

Es ist eine wichtige Eigenschaft von induktiven Verbrauchern zu beachten: Energie verbrauchen. Der elektrische Strom wird zu einem Magnetfeld, das weiter übertragen wird. In Motoren ermöglichen die Schwingungen des durch die Wicklung erzeugten Spannungsvektors der Welle, nützliche Arbeit zu verrichten. Um die auftretende Energieverschwendung darzustellen, ergänzen die Schaltungen die Quellen der elektromotorischen Kraft( Strom), deren Richtung entgegengesetzt zu der im internen Stromkreis ist.

Die Leistungsübertragung durch kapazitive Kopplung ist heute nicht erfunden. Etwas näher betrachten wir jedoch die Abstrahlung einer Funkwelle in den Äther. Der einfachste Hertz-Vibrator wird häufig durch einen Schwingkreis dargestellt, bei dem die Kondensatorplatten zu den Seiten getrennt sind. Der Schritt ermöglicht die Bildung einer vom Äther getragenen elektromagnetischen Welle. Nikola Tesla baute die entsprechenden Pläne für die Übertragung der Macht auf: Jeder sah auf dem Foto den Vordenklif-Turm, ein stilistisches Bild, das einem Steinpilz mit geradem Bein ähnelt. Mit Hilfe eines Gebäudenetzes sollte Industrie, Fabriken und Anlagen drahtlos mit Strom versorgt werden.

Im Zuge der Elektronik werden hauptsächlich Empfänger betrachtet. Zwischen den Antennenanschlüssen wird die Wellenübertragung über die Luft schematisch durch eine Wechselspannungsquelle mit niedriger Leistung angezeigt. Die erfasste EMK wird durch Kaskaden einschließlich Resonanzkreisen verstärkt. Die Elektronik umfasst, wie kein anderes Gebiet der Technik, eine unglaubliche Vielfalt von Verbrauchern. Vereinfacht in zwei Klassen eingeteilt:

1. Aktive Verbraucher benötigen für den ordnungsgemäßen Betrieb elektrische Energie. In der Regel kann das Hauptnetz nicht direkt gegessen werden. Chips, diskrete aktive Elemente: Transistoren, Thyristoren. Mit anderen Worten: elektronische Schlüssel. Elektromotoren unterscheiden sich grundlegend und werden über das Eingangsnetzwerk versorgt.
2. Passive Verbraucher benötigen keine externe Stromversorgung. Der Strom kann jedoch auf ausgefallene Weise fließen. Einige Thyristoren öffnen, wenn die Spannung einen bestimmten Wert erreicht. Daher gelten sie als passive Bauelemente und weisen eine nichtlineare Charakteristik auf. Zu dieser Familie gehören Dioden, die einen Strom in eine Richtung leiten( sie zeigen die Ventileigenschaften).

Passive Verbraucher sind alle Arten von Widerständen, Kondensatoren, Drosseln( Induktoren).Mit Hilfe von Elementen erhält eine elektrische Schaltung ungewöhnliche Eigenschaften. Resonanzkreise von Kondensatoren, Induktivitäten, werden von Filtern von Wellen verschiedener Frequenzen verwendet.