Circuito elétrico - um conjunto de elementos dissimilares conectados por condutores, projetados para o fluxo de corrente. O intervalo de componentes é amplo. Os elementos produzem linear, não linear, ativo, passivo. A classificação é impotente para cobrir possíveis casos.
A composição do circuito elétrico
O circuito elétrico inclui( em geral): fonte de alimentação, interruptor( switch), fios de conexão, consumidores. Certifique-se de formar um loop fechado. Caso contrário, nenhuma corrente pode fluir através do circuito. Elétrica não é chamado os contornos do solo, aterramento. No entanto, na verdade, são considerados como tal, às vezes uma corrente flui aqui. O fechamento do circuito durante o aterramento, o zeramento é garantido por meio do solo. Fontes de Alimentação
.Circuito elétrico interno e externo
Para a formação de um movimento ordenado de portadores de carga, formando uma corrente, ter o trabalho de criar uma diferença de potencial nas extremidades da plotagem. Atingido conectando a fonte de energia, que na física é chamada de circuito elétrico interno. Em contraste com os outros elementos que compõem o externo. Na fonte de alimentação, as cargas se movem contra a direção do campo. Atingido pela aplicação de forças de terceiros: enrolamento do gerador
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- Fonte de alimentação galvânica( bateria).Saída do Transformador
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A voltagem gerada nas extremidades de uma seção de um circuito elétrico é variável, constante. De acordo com a técnica, costuma-se dividir os contornos de acordo. O circuito elétrico é projetado para o fluxo de corrente alternada direta. Entendimento simplificado, a lei da mudança no movimento ordenado dos portadores de carga é percebida como complexa.É difícil entender se a corrente alternada no circuito é constante ou constante.
Além do movimento ordenado, os portadores são caracterizados por movimento térmico caótico. A velocidade( intensidade) é determinada pela temperatura, tipo de material, alguns outros fatores. Na formação de uma corrente elétrica, o tipo de movimento não participa de fato.
O tipo de corrente é determinado pela fonte, a natureza do circuito elétrico externo. A célula galvânica dá uma tensão constante, os enrolamentos( transformadores, geradores) - variáveis. Associado aos processos que ocorrem na fonte de energia.
Forças de terceiros que fornecem o movimento de cargas, chamado eletromotriz. Numericamente, o EMF é caracterizado pelo trabalho realizado pelo gerador para mover uma carga unitária. Medido em volts. Na prática, para calcular circuitos, é conveniente dividir as fontes de energia em duas classes:
- Voltage sources( EMF).
- Fontes atuais.
Na realidade, desconhecido, tentando criar imitação da prática. Na tomada, esperamos ver 230 volts( 220 volts de acordo com padrões antigos).Além disso, o GOST 13109 estabelece exclusivamente os limites de desvio de parâmetros da norma. No dia a dia usamos uma fonte de voltagem. O parâmetro é normalizado. A magnitude da corrente não importa. As subestações de tensão, dia e noite, procuram se tornar permanentes, independentemente da solicitação atual do consumidor.
Em contraste, a fonte atual suporta uma determinada lei do movimento ordenado de transportadores de carga. O valor da tensão não importa. Um exemplo notável desse tipo de dispositivo é uma máquina de solda baseada em um inversor. Todo mundo sabe: o diâmetro do eletrodo está fortemente associado com a espessura do metal, outros fatores. Para que o processo de soldagem prossiga corretamente, é necessário manter a corrente com um alto grau de constância. A tarefa é resolvida por uma unidade eletrônica baseada em um inversor.
Corrente, a tensão é constante, variável. A lei da mudança de parâmetro não importa. Não importa se o circuito elétrico está conectado a uma fonte de tensão constante e alternada. No entanto, é importante manter o tamanho correto do parâmetro. Por exemplo, o valor efetivo do EMF.
Switch
Um switch permitirá que você conecte a fonte de alimentação aos fios, o consumidor. Todos( com raras exceções) usaram um interruptor de parede. Quando a desconexão de circuito de um circuito elétrico ocorre uma faísca. Explicado pela presença do tipo de resistência capacitiva. Para evitar faíscas, o circuito é complementado com um estrangulador, o interruptor é formado por contatores de um tipo especial. Outras soluções técnicas são inventadas, por exemplo, bobina de Tesla. Fios
Na técnica do fio é feito de cobre, alumínio. Associado com baixa resistividade de metais. O preço é baixo. O calor liberado nos condutores é determinado por dois parâmetros:
- A resistência da seção da corrente. Corrente elétrica
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Claramente, o segundo parâmetro é determinado pelas necessidades dos consumidores. O fornecedor procura influenciar primeiro. A resistividade do condutor é prevista o mais baixo possível. Os cientistas há muito tempo se interessam pelo fenômeno da supercondutividade. Metais perdem resistência quando a temperatura diminui. Perdas reduzidas. Entre os semicondutores existem amostras com coeficiente de resistência positivo e negativo. O valor absoluto do parâmetro metal é de ordens de grandeza mais baixas.
O problema com o alumínio, o cobre é simples: quando uma corrente elétrica flui no circuito, a temperatura sobe. A resistência do enredo aumenta, agravando ainda mais a situação. Acontece um círculo vicioso. Os cientistas acreditam que é permissível corrigir a dificuldade, alistando os efeitos da supercondutividade.
Metal a uma certa temperatura baixa dramaticamente, com um empurrão reduz a resistência, chegando a zero( acima do limite, o gráfico desce suavemente a uma velocidade de 1/273 1 / deg).O problema da aplicação prática é que os valores que provocam um salto são baixos. Por exemplo, para chumbo, o limite é 7,2 K. Temperatura negativa extremamente baixa na escala Celsius.
Os cientistas vêem uma solução para o problema de descobrir materiais que demonstram o fenômeno da supercondutividade à temperatura ambiente. Então será possível transferir grandes correntes para os consumidores, evitando perdas. Em um circuito elétrico formado por supercondutores, as cargas são capazes de circular por um tempo infinitamente longo sem fonte de alimentação externa.
Um novo fenômeno descobriu Heike Kamerlingh Onnes em 1911, examinando amostras de mercúrio resfriadas a temperaturas muito baixas. A quatro graus Kelvin, a resistência do fio tornou-se zero, antes que o salto diminuísse, seguindo suavemente uma linha reta. Ficou claro: uma nova condição material foi descoberta. Mais tarde, o fenômeno da supercondutividade foi demonstrado em amostras de outros metais.É mostrado: o efeito é destruído colocando a substância experimental em um campo magnético forte. O tecnécio possui o mais alto limiar de temperatura entre os metais( 11,3 K).
Para materiais artificiais, os indicadores são muito mais altos. Desde 1986, os cientistas têm explorado uma variedade de cerâmicas. Consideramos o último fato confirmado como informação sobre a disponibilidade de materiais compósitos baseados em óxidos de mercúrio com uma temperatura de transição para um novo estado no limite de 140 K. O trabalho adicional é classificado por razões óbvias. Consumidores
Consumidor de um circuito elétrico é entendido como não relacionado aos elementos listados acima. A carga útil é uma lâmpada incandescente comum, uma bobina de aquecimento, um motor elétrico. Os parâmetros da cadeia são muito dependentes dos consumidores. Por exemplo, os enrolamentos dos transformadores são dotados de uma forte resistência indutiva pronunciada. Afeta negativamente a transferência de energia da fonte.
Não apenas a direção das mudanças atuais.Às vezes a declaração diz respeito ao poder. A energia começa a circular aqui e ali, rumo à fonte de energia, de volta ao circuito externo. O poder reativo é impotente para fazer um trabalho útil, aquece os condutores do circuito, distorce a forma do sinal útil. Os fabricantes que contabilizam o consumo total são encorajados a incluir capacitores de compensação em paralelo com os motores. A resistência indutiva é compensada pela capacidade capacitiva, reativa é fechada dentro do segmento de consumo, evitando ir para fora, não emitindo muito calor nos cabos de rede.
Deve-se notar uma propriedade importante dos consumidores indutivos: consumir energia. A corrente elétrica torna-se um campo magnético, transmitido ainda mais. Nos motores, as oscilações do vetor de tensão geradas pelo enrolamento permitirão que o eixo realize trabalhos úteis. Para mostrar o gasto de energia que está ocorrendo, os circuitos suplementam as fontes de força eletromotriz( corrente), cuja direção é oposta a estar no circuito elétrico interno.
Transmissão de energia através de acoplamento capacitivo não é inventada hoje. Porém, aproximadamente nós consideramos como um caso semelhante a radiação de uma onda de rádio ao éter. O mais simples vibrador Hertz é freqüentemente representado por um circuito oscilante, no qual as placas do capacitor são separadas para os lados. O passo permitirá a formação de uma onda eletromagnética transportada pelo éter. Quanto à transferência de alta potência, Nikola Tesla construiu os planos correspondentes, todos viram a torre Vordenklif na foto, uma imagem estilística, que se assemelha a um boleto com uma perna esticada. Com a ajuda de uma rede de prédios, supostamente, ela deveria alimentar a indústria, as fábricas e as fábricas por meio da comunicação sem fio.
No curso de receptores eletrônicos são principalmente considerados. Entre os terminais da antena, a transmissão da onda pelo ar é indicada esquematicamente por uma fonte de tensão alternada de baixa potência. O emf capturado é amplificado por cascatas, incluindo circuitos ressonantes. A eletrônica, como nenhum outro campo de tecnologia, inclui uma incrível variedade de consumidores. Simplificadamente dividido em duas classes:
- Consumidores ativos requerem o fornecimento de energia elétrica para o funcionamento adequado. Como regra, não pode comer diretamente a rede principal. Chips, elementos ativos discretos: transistores, tiristores. Em outras palavras, chaves eletrônicas. Os motores elétricos são fundamentalmente diferentes, alimentados pela rede de entrada.
- Os consumidores passivos não precisam de energia externa. No entanto, a corrente pode fluir de forma extravagante. Alguns tiristores abrem quando a tensão atinge um determinado valor. Portanto, eles são considerados dispositivos passivos, possuem uma característica não linear. Os diodos que passam uma corrente em uma direção pertencem a essa família( eles demonstram as propriedades da válvula).
Os consumidores passivos são todos os tipos de resistores, capacitores, bobinas( indutores).Com a ajuda de elementos, um circuito elétrico adquire qualidades incomuns. Circuitos ressonantes de capacitores, indutâncias são utilizadas por filtros de ondas de várias frequências.