1.6. Электрическая схема

Электрическая схема — это условное графическое изображение электрической цепи. Различают следующие виды электрических схем: структурные (функциональные), принципиальные и эквивалентные.

Структурной (функциональной) электрической схемой называется условное графическое изображение цепи, на котором показаны основные функциональные части цепи (блоки, каскады и пр.) и связи между ними.

Принципиальной электрической схемой называется условное графическое изображение реальной цепи, на котором с помощью условных обозначений показаны все элементы цепи и соединения между ними.

Эквивалентной электрической схемой называется схема, составленная путём замены реальных элементов принципиальной электрической схемы их идеализированными эквивалентами.

Условные графические изображения и буквенные обозначения элементов, используемые при составлении принципиальных и эквивалентных электрических схем, определяются действующими стандартами единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

Лекция № 2 Тема 2. Идеализированные элементы электрической цепи

2.1. Сопротивление

Сопротивлением называется идеализированный элемент цепи, способный необратимо преобразовывать электрическую энергию в другой вид энергии (тепловую, механическую и пр.). С этой точки зрения сопротивление является пассивным (диссипативным, то есть рассеивающим энергию) элементом электрической цепи.

Условное графическое изображение сопротивления показано на рис 2.1.

Т

Рис. 2.1

ермин «сопротивление» и соответствующее ему условное обозначение используется в расчётных формулах для обозначения сопротивления как физической величины, а также в электрических схемах для обозначения резистора как элемента цепи. Наиболее близким к идеализированному сопротивлению по своим характеристикам является резистор.

Основной характеристикой сопротивления является вольтамперная характеристика, которая представляет собой зависимость напряжения на выводах сопротивления от проходящего через него тока (рис 2.2).

Е

Рис. 2.2

сли вольтамперная характеристика сопротивления является нелинейной (рис 2.2, 1), то такое сопротивление называют нелинейным. При этом каждая точке вольтамперной характеристики ставится в соответствие статическое сопротивление и динамическое сопротивление , которые в общем случае не равны между собой .

Если вольтамперная характеристика сопротивления линейна (рис. 2.2, 2), то в этом случае сопротивление называют линейным, а его статическое и динамическое сопротивления одинаковы и не зависят от напряжения и тока сопротивления.

Уравнение, связывающее ток и напряжение линейного сопротивления, определяется законом Ома, который был установлен Омом экспериментальным путём в 1826 г,

; , . (2.1)

Величина обратная сопротивлению называется проводимостью и обозначается буквой

.

В Международной системе единиц СИ сопротивление измеряется в омах (Ом), а проводимость — в сименсах (См). Поэтому сопротивление резисторов часто называют омическим

Мгновенная мощность, поступающая в сопротивление, всегда является положительной вещественной величиной

. (2.2)

Электрическая энергия, поступающая в сопротивление и преобразующаяся в нём в другие виды энергии (тепловую, механическую и т.п.), также является положительной вещественной величиной

.