#1 2013-02-25 18:00:25

Bruno von Berg

Zmarły

Zarejestrowany: 2013-02-02
Posty: 89

Obwody Elektryczne

Obwód elektryczny

Jest to układ elementów tworzących drogę zamkniętą dla prądu elektrycznego. Obwód elektryczny tworzą: źródła prądowe i napięciowe, przewody elektryczne, wyłączniki oraz odbiornik. W elementach obwodu zachodzą trzy rodzaje procesów energetycznych:
              Wytwarzanie energii (zamiana pewnej energii (np. mechanicznej) na energię elektryczną)
              Akumulacja energii
              Rozpraszanie energii
W elemencie idealnym, zachodzi tylko jeden z powyższych procesów (np. idealny rezystor - tylko rozpraszanie energii). Natomiast w elemencie rzeczywistym jednocześnie zachodzą dwa, a nawet i trzy procesy energetyczne. Jednakże, zawsze jeden proces dominuje nad pozostałymi.

Elementy mające zdolność do akumulacji i rozpraszania energii nazywany elementami pasywnymi, a pozostałe aktywnymi (źródła prądu i napięcia oraz np. tranzystor i dioda tunelowa).

Łączenie elementów obwodów
Występują dwa główne sposoby łączenia elementów obwodów: połączenie szeregowe oraz połączenie równoległe. Łączymy zarówno źródła jak i odbiorniki. Bardziej złożone obwody powstają na skutek połączeń zarówno szeregowych jak i równoległych - są to obwody szeregowo-równoległe. Skomplikowane obwody szeregowo-równoległe można analizować m.in. za pomocą reguły praw Kirchoffa. Reguła ta umożliwia obliczenie natężenia prądów przepływających przez poszczególne elementy obwodu, jak również napięcia na nich.

Połączenie szeregowe (obwód szeregowy) jest to taki rodzaj połączenia elementów elektrycznych, w którym koniec jednego elementu łączy się z początkiem następnego. Połączenie takie tworzy szereg (łańcuch) elementów, w którym prąd elektryczny musi przepływać kolejno przez wszystkie elementy (natężenie prądu ma więc taką samą wartość dla wszystkich elementów w połączeniu szeregowym).

Połączenie równoległe (obwód równoległy) jest to taki rodzaj połączenia elementów elektrycznych, w którym wszystkie końce oraz wszystkie początki elementów są połączone razem. Połączenie takie tworzy odpowiednią ilość gałęzi, w których mogą płynąć różne prądy, ale które zasilane są takim samym napięciem elektrycznym.

Połączenie szeregowo-równoległe – połączenie składające się z kombinacji połączeń szeregowych i równoległych (zobacz rysunek po prawej stronie).

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/db/Szeregowe_r%C3%B3wnoleg%C5%82e.svg/350px-Szeregowe_r%C3%B3wnoleg%C5%82e.svg.png
Połączenie elementów elektrycznych w obwodzie: a) szeregowym, b) równoległym, c) szeregowo-równoległym



Dla obliczeń impedancji wypadkowej (zastępczej) w układach szeregowych i równoległych stosuje się odpowiednie, niezbyt skomplikowane wzory. Dla układów szeregowo-równoległych można również obliczyć zastępczą wartość impedancji, niemniej jednak wzory komplikują się proporcjonalnie do złożoności układu. Obliczenie wypadkowej następuje w wyniku stopniowego upraszczania konfiguracji układu poprzez stosowanie odpowiednich wzorów dla dających się łatwo obliczyć części szeregowych lub równoległych. Co prawda mieszany układ przedstawiony na rysunku jest bardzo prosty, jednak aby obliczyć impedancję zastępczą należałoby najpierw obliczyć impedancję (ewentualnie admitancję) części równoległej (tj. rezystor i cewka), a następnie skorzystać ze wzorów dla układów szeregowych i obliczyć wypadkową wartość impedancji dla poprzednio obliczonej impedancji pośredniej oraz szeregowo podłączonego do niej kondensatora.

Obliczenia komplikują się jeszcze bardziej, jeśli w układzie znajduje się połączenie o charakterze mostkowym. Należy wówczas skorzystać ze wzorów transfiguracyjnych (przeliczeniowych) z trójkąta na gwiazdę. Zamiana połączenia z trójkąta na gwiazdę (lub odwrotnie) umożliwia dalsze uproszczenie układu do pojedynczej wartości impedancji zastępczej.

Prosty przykład obwodu elektrycznego
Przykładem prostego obwodu prądu stałego może być latarka. Taki obwód składa się z małej żarówki, baterii, dwóch przewodów oraz wyłącznika. Prąd elektryczny płynie od dodatniego zacisku (bieguna) baterii, poprzez pierwszy przewód, włókno żarówki (jest to także rodzaj przewodu), drugi przewód i z powrotem, tyle że do ujemnego zacisku baterii Kiedy prąd elektryczny przepływa przez włókno, podgrzewa się ono i żarówka świeci.

Latarka jest przykładem takiego obwodu. Gdy przełącznik jest w stanie otwartym, połączenie jest przerwane, prąd elektryczny nie może przepłynąć przez obwód i żarówka nie świeci. Gdy przełącznik jest zamknięty, prąd płynie i żarówka świeci.

Jeśli przez włókno żarówki przepływa zbyt duży prąd, może się ono przepalić. By zapobiec takiemu zdarzeniu w obwodzie można umieścić bezpiecznik elektryczny (przerywacz obwodu). Gdy przez bezpiecznik przepływa zbyt duży prąd, przewód znajdujący się w nim przepala się i ulega stopieniu, tym samym przerywając obwód i zatrzymując przepływ prądu. Przewód umieszczony w bezpieczniku jest tak zaprojektowany, by uległ stopieniu zanim temu samemu zjawisku uległoby włókno żarówki.

Offline

 

Stopka forum

RSS
Powered by PunBB
© Copyright 2002–2008 PunBB
Polityka cookies - Wersja Lo-Fi


Darmowe Forum | Ciekawe Fora | Darmowe Fora
gry akcji klimatyzatory kraków