Circuito eléctrico y sus elementos.

En un circuito eléctrico, debe existir una fuente de movimiento de partículas cargadas eléctricamente, lo que se denomina corriente eléctrica. En otras palabras, la corriente eléctrica debe tener su propio patógeno. Tal excitador de corriente, llamado fuente (generador), es una parte integral de un circuito eléctrico.

La corriente eléctrica puede causar una variedad de efectos en la naturaleza; por ejemplo, hace que las bombillas de luz incandescente brillen, acciona dispositivos de calefacción y motores eléctricos. Todos estos aparatos y aparatos se denominan receptores de corriente eléctrica. Dado que la corriente fluye a través de ellos, es decir, están incluidos en un circuito eléctrico, los receptores también son elementos del circuito.

El flujo de corriente requiere que haya una conexión entre la fuente y el sumidero, lo cual se logra por medio de cables eléctricos, que son el tercer componente importante de un circuito eléctrico.

Circuito eléctrico — un conjunto de dispositivos diseñados para el paso de corriente eléctrica. El circuito está formado por fuentes de energía (generadores), consumidores de energía (cargas), sistemas de transmisión de energía (cables).

Un circuito eléctrico es un conjunto de dispositivos y objetos que forman un camino para electricidad, procesos electromagnéticos que se pueden describir utilizando el concepto de fuerza electromotriz, corriente y voltaje.

La instalación eléctrica más sencilla consta de una fuente (pila galvánica, batería, generador, etc.), consumidores o receptores de energía eléctrica (lámparas incandescentes, calentadores eléctricos, motores eléctricos, etc.) y cables de conexión que conectan los terminales de la fuente de voltaje a los terminales del consumidor. Estos. circuito eléctrico — un conjunto de fuentes interconectadas de energía eléctrica, receptores y cables que los conectan (línea de transmisión).

Higo. 1. Diagrama eléctrico

El circuito eléctrico se divide en partes internas y externas. La fuente de energía eléctrica en sí pertenece a la parte interna del circuito eléctrico. La parte externa del circuito incluye cables de conexión, consumidores, interruptores de cuchillo, interruptores, medidores eléctricos, es decir, todo lo que está conectado a los terminales de la fuente de energía eléctrica.

La corriente eléctrica solo puede fluir en un circuito eléctrico cerrado. Romper el circuito en cualquier punto hace que la corriente eléctrica se detenga.

Bajo Circuitos eléctricos con corriente continua en ingeniería eléctrica, significan circuitos en los que la corriente no cambia de dirección, es decir, la polaridad de las fuentes EMF, en las que es constante.

Bajo Circuitos eléctricos para corriente alterna significa circuitos en los que fluye una corriente que varía con el tiempo (cf. corriente alterna). 

Las fuentes de alimentación del circuito son celdas galvánicas, acumuladores eléctricos, generadores electromecánicos, generadores termoeléctricos, fotocélulas, etc. En la tecnología moderna, los generadores eléctricos se utilizan principalmente como fuentes de energía. Todas las fuentes de alimentación tienen resistencia interna cuyo valor es pequeño en comparación con la resistencia de otros elementos del circuito eléctrico.

Los receptores de CC son motores eléctricos que convierten la energía eléctrica en energía mecánica, dispositivos de calefacción e iluminación, plantas de electrólisis, etc.

Como equipo auxiliar, el circuito eléctrico incluye dispositivos para encender y apagar (por ejemplo, interruptores), instrumentos para medir cantidades eléctricas (por ejemplo, amperímetros y voltímetros), dispositivos de protección (por ejemplo, fusibles).

Todos los receptores eléctricos se caracterizan por parámetros eléctricos, siendo los principales el voltaje y la potencia. Para el funcionamiento normal del receptor eléctrico es necesario mantener Tensión nominal. 

Los elementos del circuito eléctrico se dividen en activos y pasivos. SÍ Los elementos activos del circuito eléctrico incluyen aquellos en los que se induce EMF (fuentes de EMF, motores eléctricos, baterías durante la carga, etc.). SÍ Los elementos pasivos incluyen receptores eléctricos y cables de conexión.

Los circuitos se utilizan para representar convencionalmente circuitos eléctricos. En estos diagramas, las fuentes, los receptores, los cables y todos los demás dispositivos y elementos del circuito eléctrico se indican mediante símbolos convencionales (designaciones gráficas) hechos de cierta manera.

Según GOST 18311-80:

Circuito de alimentación - un circuito eléctrico que contiene elementos cuyo propósito funcional es la producción o transmisión de la parte principal de la energía eléctrica, su distribución, transformación en otro tipo de energía o en energía eléctrica con otros valores de parámetros.

Circuito auxiliar de un producto (dispositivo) eléctrico — un circuito eléctrico para varios propósitos funcionales, que no es un circuito eléctrico de potencia de un producto (dispositivo) eléctrico.

Circuito de control eléctrico: un circuito auxiliar de un producto (dispositivo) eléctrico, cuyo propósito funcional es activar equipos eléctricos y (o) productos o dispositivos eléctricos individuales o cambiar los valores de sus parámetros.

Circuito de señal eléctrica: un circuito auxiliar de un producto (dispositivo) eléctrico, cuyo propósito funcional es activar dispositivos de señalización.

Circuito de medición eléctrica: circuito auxiliar de un producto (dispositivo) eléctrico, cuyo propósito funcional es medir y (o) registrar valores de parámetros y (o) recibir información sobre las mediciones de un producto (dispositivo) eléctrico o equipo.

Según las características topológicas, los circuitos eléctricos se dividen en:

• para simple (circuito único), dos nodos y complejo (cadena múltiple, nodo múltiple, plano (plano) y volumétrico);

• bipolar, con dos salidas externas (bipolar y multipolar, que contiene más de dos salidas externas (tetrapolar, multipolar).

Las fuentes y los receptores (consumidores) de energía desde el punto de vista de la teoría de circuitos son bipolares, ya que dos polos por los que transmiten o reciben energía son necesarios y suficientes para su funcionamiento. Una u otra red de dos terminales se llama activa si contiene una fuente, o pasiva, si no contiene una fuente (partes izquierda y derecha del circuito, respectivamente).

Los dispositivos que transmiten energía de las fuentes a los receptores son de cuatro polos porque deben tener al menos cuatro abrazaderas para transferir energía del generador a la carga. El dispositivo más simple para transmitir energía son los cables.

Redes activas y pasivas de dos terminales en el circuito eléctrico.

Diagrama de circuito equivalente generalizado

Los elementos de un circuito eléctrico que tienen resistencia eléctrica y se denominan resistencias se caracterizan por la llamada característica corriente-voltaje: la dependencia del voltaje en los terminales del elemento de la corriente en él o la dependencia de la corriente en el elemento. en el voltaje en sus terminales.

Si la resistencia de un elemento es constante para cualquier valor de la corriente en él y cualquier valor del voltaje que se le aplica, entonces la característica corriente-voltaje es una línea recta y dicho elemento se llama elemento lineal.

En general, la resistencia depende tanto de la corriente como del voltaje... Una de las razones es el cambio en la resistencia de un cable cuando la corriente pasa a través de él debido a su calentamiento. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la resistencia del conductor. Pero como en muchos casos esta dependencia es insignificante, el elemento se considera lineal.

Un circuito eléctrico cuya resistencia eléctrica de las secciones no depende de los valores y direcciones actuales y los voltajes en el circuito se llama circuito eléctrico lineal... Dicho circuito consta solo de elementos lineales y su estado se describe mediante ecuaciones algebraicas lineales.

Si la resistencia de un elemento del circuito depende significativamente de la corriente o el voltaje, entonces la característica de corriente-voltaje no es lineal, y dicho elemento se denomina elemento no lineal.

Un circuito eléctrico cuya resistencia eléctrica de al menos una de las secciones depende de los valores o direcciones de las corrientes y voltajes en esta sección del circuito se denomina circuito electrico no lineal… Tal circuito contiene al menos un elemento no lineal.

Al describir las propiedades de los circuitos eléctricos, se establece una relación entre los valores de fuerza electromotriz (EMF), voltajes y corrientes en el circuito con los valores de resistencias, inductancias, capacitancias y el método de construcción del circuito.

Al analizar circuitos eléctricos, se utilizan los siguientes parámetros topológicos de los circuitos:

• rama - una sección de un circuito eléctrico a través del cual fluye la misma corriente eléctrica;
• nodo - la unión de las ramas del circuito eléctrico. Por lo general, el lugar donde se conectan dos ramas no se llama nodo, sino enlace (o nodo conmutable), y un nodo conecta al menos tres ramas;
• circuito — una serie de ramas de un circuito eléctrico que forman un camino cerrado, en el cual uno de los nodos es tanto el comienzo como el final del camino, y los otros se encuentran solo una vez.

Vieja cinta educativa. Una de las 7 partes de la antigua cinta educativa "Ingeniería eléctrica con los fundamentos de la electrónica", lanzada en 1973.de la fábrica de útiles escolares:

Circuitos eléctricos y magnéticos con corriente eléctrica continua.