電気回路の計算。 電気回路 電気回路トポロジーに関するプレゼンテーション

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スライドのキャプション:

電気回路とそのコンポーネント Grisina L.A.、物理教師 MKS (K) OU S (K) Secondary School 37 I II type、ノボシビルスク

電気回路 電流を生成するには、電気機器の閉電気回路を作成する必要があります。

最も単純な電気回路は次のもので構成されます。 1. 電流源。 2. 電気の消費者(ランプ、電気ストーブ、電気モーター、電気ボイラー、家庭用電化製品)。 3. 開閉装置(スイッチ、ボタン、キー、スイッチ)。 4. ワイヤーを接続します。

電気回路 ガルバニ素子、ランプ、キーで構成される最も単純な電気回路

電気回路図 回路内で電気機器がどのように接続されているかを示す図は、電気回路図と呼ばれます。

記号 電気回路図では、電気回路のすべての要素に記号が付いています。

1 - ガルバニック要素。 2 - 要素のバッテリー 3 - ワイヤーの接続 4 - 接続されていない図上のワイヤーの交差点 5 - 接続用の端子 6 - キー 7 - 電灯 8 - 電気ベル 9 - 抵抗器(またはその他の抵抗) 10 - 発熱体 11 -ヒューズ

レオスタット 滑らかに値を変化させることができる抵抗があります。 これらは、可変抵抗器またはレオスタットと呼ばれる抵抗器です。

可変抵抗器の記号 可動スライダ 2 を使用して、電気回路に含まれる抵抗 (接点 1 と接点 2 の間) の量を増減できます。

面白い! ドイツ人教授 G.K. ゲッテンゲンのリヒテンベルクは、電気記号の導入を最初に提案し、実際の応用を実証し、作品の中で使用したのです。 彼のおかげで、電気工学では電荷を表す数学的なプラスとマイナスの記号が登場しました。

宿題 §33、演習 13、p.79

文学ペリシキン A.V. 物理学。 8 年生: 一般教育機関向け教科書 / A. V. ペリシキン、E. M. グトニク – M.: バスタード、2012 http:// fizika-class.narod.ru / 写真は自由にアクセスできるインターネット ページから


トピックについて: 方法論の開発、プレゼンテーション、メモ

プレゼンテーション「電気回路とその部品」

この資料は、「電気回路とそのコンポーネント」というトピックに関する 8 年生の物理の授業で、このトピックを学習または復習するときに使用できます。

プレゼンテーション「物理的なディクテーション。電気回路とそのコンポーネント」

8 年生の物理の授業のプレゼンテーション「物理的なディクテーション。電気回路とそのコンポーネント。」ディクテーションには、電気回路に関する質問だけでなく、これを使用するための繰り返しの質問も含まれています。

1 スライド

2 スライド

定性的問題 加減抵抗器のスライダを矢印の方向に動かすと、電流計と電圧計の測定値は変わりますか? 1. まず第一に、この種のタスクでは、端子の電圧が一定であることを理解することが重要です。 電流源 (バッテリーなど) が図上に描かれている場合、この条件は満たされません。 気をつけて! 2. 加減抵抗器のスライダーを左に動かすと、加減抵抗器の抵抗が小さくなります。電流は加減抵抗器の左側に沿ってのみ流れ、抵抗が短くなります。 これは回路全体の抵抗も小さくなることを意味します。 加減抵抗器と抵抗器は直列に接続されています。 4. 電圧計は、抵抗器の両端の電圧を示します。 なぜなら 回路全体の電流が同じであれば、より多くの電流が抵抗器を流れます。 これは、電圧が上昇することを意味します: U=I.R. 電圧計は電圧の増加を示します。

3 スライド

定性的問題 レオスタットのスライダーを矢印の方向に動かすと、電圧計の読み取り値は変化しますか? 回路端子の電圧は一定に維持されます。 問題は自分で解決してください。 このテキストをクリックして答えを確認してください 電圧は変化しません

4 スライド

回路の合計抵抗の計算 図に示す回路の合計抵抗を計算します。 このような問題には等価回路法を使うと便利です。 回路のあるセクションの「合計」抵抗を求めるときは、この回路内で同じ効果が得られる抵抗器の抵抗を求めていることになります。 つまり、1 つの抵抗の抵抗はセクション全体の抵抗と等価になります。 値: R1=R2=R3=15 オーム R4=25 オーム R5=R6=40 オーム

5 スライド

回路の合計抵抗の計算 回路の最初のセクションを考えてみましょう。 その上のすべての抵抗は並列に接続されており、互いに等しいです。 これは、並列接続の法則を使用して、セクションの合計 (等価) 抵抗を見つけることを意味します。 これで、最初のセクション全体を抵抗 RI の抵抗器に置き換えて、等価回路を描くことができます。

6 スライド

回路の合計抵抗の計算 回路の 3 番目のセクションを考えてみましょう。 その上のすべての抵抗は並列に接続されており、互いに等しくなります。 これは、並列接続の法則を使用して、セクションの合計 (等価) 抵抗を見つけることを意味します。 これで、最初のセクション全体を抵抗 RII の抵抗器に置き換えて、等価回路を描くことができます。

7 スライド

回路の合計抵抗の計算 これで、回路は 3 つのセクションだけが直列に接続された単純な回路に変換されました。 これは、直列接続の法則を使用して、回路全体の合計 (等価) 抵抗を求めることを意味します。 答え: 回路全体の合計抵抗は 50 オームです。

8 スライド

独立した解法の問題 最初のセクション RI の抵抗を計算します。 この碑文をクリックして結果を確認してください RI=6 Ohm

スライド 9

独立した解法の問題 第 2 セクション RII の抵抗を計算します。 この碑文をクリックして結果を確認してください RI=6 Ohm RII=2 Ohm

10 スライド

独立した解法の問題 2 番目の 3 番目の RIII の抵抗を計算します。 この表記をクリックして結果を確認してください RI=6 Ohm RII=2 Ohm RIII=4 Ohm

11 スライド

独立した解法の問題 RIV の 2 番目の 4 番目のセクションの抵抗を計算します。 この表記をクリックして結果を確認してください RI=6 Ohm RII=2 Ohm RIII=4 Ohm RIV=2 Ohm

スライド 14

電気回路計算 抵抗計算の結果を使ってみましょう。 なぜなら 回路の合計抵抗が 4 オームである場合、そのような電流が抵抗 1 と 4 に流れるため、それらの両端の電圧がわかります: U1=U4=15V。 この場合、抵抗器 7 の両端の電圧は次のようになります: U7=U-U4-U1 =30V、電流 I7=7.5A。 RIII と呼ばれるセクション全体に同じ電圧がかかり、その抵抗は 4 オームです。 これは、抵抗 2 と 5 にも電流が流れることを意味します。 I2= I5= 7.5A I=15A、U=60V U1=U4=15V I1=I4=15A I7=7.5A、U7=30V I2= I5= 7.5A U2= U5= 7.5V 残りのセクションについても同じ推論を行い、抵抗 3、6、9 に 2.5 A の電流が流れ、抵抗 8 に 5 A の電流が流れることを確認します。抵抗の両端の電圧は 8 – 15 です。 V、抵抗3と6では2.5 V、抵抗9では10 V。

1 直流電気回路 1.1 直流電気回路の要素 電気図は、回路内で電気機器がどのように接続されているかを示す図です。 電気回路は、エネルギーの伝送、分配、相互変換のために設計された一連の装置です。 電気回路の主な要素は電気エネルギーのソースとレシーバーであり、これらは導体によって互いに接続されています。 電気エネルギー源では、化学エネルギー、機械エネルギー、熱エネルギー、またはその他の種類のエネルギーが電気エネルギーに変換されます。 電気エネルギー受信器では、電気エネルギーは熱、光、機械などに変換されます。 エネルギーの生成、伝達、変換が一定の電流と電圧で行われる電気回路は、直流回路と呼ばれます。




電気回路は個々のデバイスまたは要素で構成されており、目的に応じて 3 つのグループに分類できます。 最初のグループは、発電を目的とした要素 (電源) で構成されます。 2 番目のグループは、電気を他の種類のエネルギー (機械、熱、光、化学など) に変換する要素です。 3 番目のグループには、電源から受電器に電力を伝送するように設計された要素 (ワイヤ、電圧のレベルと品質を保証するデバイスなど) が含まれます。


1.2 エネルギー源 EMF 源 EMF 源は、電流が流れていないときの端子の電圧 (電位差) に等しい EMF 値によって特徴付けられます。 EMF は、電源内部の単一の正電荷を、より低い電位の端子からより高い電位の端子に移動させる、電源に固有の外力の働きとして定義されます。 図 回路におけるEMF源とガルバニ素子の指定


DC 回路の電源には、ガルバニ電池、電池、電気機械発電機、熱電発電機、光電池などがあります。すべての電源には内部抵抗があり、その値は電気回路の他の要素の抵抗と比較して小さいです。 DC 受電器は、電気エネルギーを機械エネルギー、加熱および照明装置などに変換する電気モーターです。すべての受電器は、最も基本的な電圧と電力などの電気パラメータによって特徴付けられます。 受電器が正常に動作するには、その端子の定格電圧を維持する必要があります。 DC レシーバーの場合、27、110、220、440 V、および 6、12、24、36 V です。


実際の電源の端子電圧は、電源を流れる電流に依存します。 この依存性を無視できる場合、そのようなソースは理想的と呼ばれます。 設計図では、電圧と電流の方向(任意に選択)を示す必要があります。 図 実際の EMF 発生源を使用したスキーム


実際のソースの場合、完全な回路のオームの法則を書きましょう: U= I ·R n (1.1) ここで、I - 電流 [A]、E - 起電力 [B]、R - 抵抗 [オーム]。 U=E-I×R BH (1.2) 実際の電源の端子の電圧 U は、内部抵抗による電圧降下の分だけ EMF よりも低くなります。 理想的なソースは R in =0 です。 最大電流は R n =0 の短絡モードで発生し、出力電圧 U もゼロになる傾向があります。


1.2.2 電流源 電流源は、端子が短絡された状態 (電圧がない場合) の電流 I によって特徴付けられます。 電流が電圧に依存しない場合、そのような電源は理想的と呼ばれます。 図 回路における電流源のイメージ


実際のエネルギー源の電流 I は、その端子の電圧 U に依存します。 完全な回路に関するオームの法則から: (1.3) は導電率 [Sm] です。 図 実電流源を備えた回路 この回路では、理想電流源 J に並列接続された要素 g を内部導電率と呼びます。 理想的な電流源は g in = 0 (つまり R in =) です。


1.2.3 電力 単位時間当たりに電源によって生成されるエネルギーを特徴付けます。 実電圧源の場合: P=E × I [W] (1.4) 実電流源の場合: [W] (1.5) 負荷抵抗 Rn は、電気エネルギーの消費、つまり、ある電力での他のタイプへの変換を特徴付けます。式によって決定されます: [W] (1.6)


1.3 EMF のある回路セクションの一般化されたオームの法則 - 電位の高い点から電位の低い点への方向。 - 電流の方向。 図 EMF 発生源を備えた非分岐回路


(1.7) ここで、 - 回路セクションの合計抵抗。 - 検討中のセクションの端子間の電圧。 - 特定の領域に作用する EMF の代数和。 EMF の方向が電流と一致する場合は記号が配置され、一致しない場合は - が配置されます。 結論: EMF 源を備えた回路セクションの電流は、その電圧と EMF の代数和をそのセクションの抵抗で割ったものに等しくなります。


1.4 電気回路における最も単純な変換 抵抗の直列接続 回路に流れる電流はどの点でも同じです。 図 抵抗を直列に接続した場合の等価抵抗




1.4.2 抵抗の並列接続 図 抵抗の並列接続




等価抵抗については、次の式を書きます。 (1.11) 並列コンポーネントで構成される回路の等価抵抗は、常に回路の小さい抵抗よりも小さくなります。 したがって、並列接続では、回路の等価コンダクタンスは個々の分岐のコンダクタンスの合計に等しくなります。


1.4.3 電流源を EMF 源に置き換える 図 電流源を EMF 源に置き換える これらの回路では、抵抗 R を流れる電流が異なるため、電力バランスが異なります。 問題を解決した結果は、常に元の図に還元されなければなりません。 電流源を備えた回路の場合、次の関係が有効です: J - I total - I R =0 (1.12)


1.5 測定器を電気回路に接続する 電気回路で測定を行う前に、次の質問を決定し、その答えに基づいて測定器を選択する必要があります。 - この電気回路には直流または交流が存在します。 変数の場合、どれ (信号の形状、周波数)。 - この回路にはどのような順序の電流と電圧があるか。 -どのような測定誤差が私たちを満足させるか。


1.5.1 電圧測定 回路の任意のセクションの電圧降下を測定するには、極性を考慮して電圧計を回路に並列に接続します。 電圧計にはある程度の内部抵抗 R v があるため、動作中に電気回路からの電流の一部が電圧計を流れ、それによって電圧計が接続されているときに電気回路のモードが変化します。 これは、測定結果に誤差が含まれることを意味します。 図 電圧計を使用して R 2 の両端の電圧降下を測定する


電圧計を使用しない、ソースと直列接続された抵抗 R 1 および R 2 で構成される回路 R 2 の電圧: (1.13) ここで、R ext はソースの内部抵抗です。 電圧計を備えたソースと直列接続された抵抗 R 1 および R 2 で構成される回路 R 2 の電圧: (1.14) If, then 電圧計が研究対象の回路に影響を与えないように、内部電圧を測定しようとします。電圧計の抵抗値をできるだけ大きくしてください。


1.5.2 電流の測定 回路の特定の要素を流れる電流の量を測定するには、極性を考慮して、開いた分岐で電流計を要素と直列に接続します。 電流計は抵抗値 R A を持っているため、電気回路に組み込むと電流計の動作が変化し、測定結果に誤差が生じます。 図 電流計による電流の測定


電流計を使用しない、電源と直列接続された抵抗 R 1 および R 2 で構成される回路の電流強度: (1.15) ここで、R ext は電源の内部抵抗です。 電源と、電流計を備えた直列接続抵抗 R1 および R2 で構成される回路の電流強度: (1.16) ここで、R ext は電源の内部抵抗です。 R A - 電流計の抵抗。 誤差を減らすために、電流計の抵抗をできるだけ小さくしようとします。


1.5.3 電力の測定 回路要素によって消費される電力を測定するには、メータがその両端の電圧降下とそこを流れる電流を測定し、これらの値を乗算する必要があります。 電力計には 4 つの入力端子があり、2 つは電流用、2 つは電圧用です。 図: R 2 で消費される電力を測定するために電力計を接続するための回路図。


1.5.4 ブリッジ回路 ブリッジ回路は抵抗の測定に使用されます。 ac、cb、ad、bd - ブリッジアーム。 ab、cd - 橋の対角線。 ホイートストン橋の図面




バランスブリッジの抵抗を測定するには、アームの 1 つに未知の抵抗を組み込みます。 既知の抵抗を使用して他のアームを調整することにより、ブリッジのバランスがとれます (つまり、電圧計がゼロを示すとき)。 この後、未知の抵抗が見つかります。 ブリッジに電力を供給する場合、EMF E の値は重要ではありません。 抵抗に目立った発熱がなく、電圧計の感度が十分であることが重要です。 測定装置の抵抗も問題ではありません。 平衡状態では、点 c と点 d の間の電位差はゼロになるため、電圧計には電流が流れません。 アームが調整されていない不平衡ブリッジも使用され、未知の抵抗値は特別に校正されたスケールを備えた測定装置の読み取り値に従って計算されます。 アンバランスブリッジで測定する場合、EMF E を安定させる必要があります。(1.45)


1.5.5 補償測定方法 EMF 値はポテンショメータを使用して測定されます。 ポテンショメータは、EMF 値 E x を測定するときに入力電流が存在しないように設計されています。 図 ポテンショメータ


作業前に、デバイスは校正されます。これを行うには、スイッチを の位置にします。 R I を使用して、抵抗 R での電圧降下が通常の NE 要素の EMF の値と等しくなるように、回路の動作電流が調整されます。 この場合、電圧計はゼロを示すはずです。 EMF E X を測定するには、校正済みのスライダー R p を使用してスイッチを所定の位置に移動し、電圧計がゼロを示し、デバイスの読み取り値が読み取られます。


1. 「電気回路」の概念 2. 電気回路の主な要素 3. 一般に「直流回路」と呼ばれるものは何ですか? 4.「EMF源」はどのような特徴がありますか? 5.実際の電源の端子の電圧は何に依存しますか? 6.「電流源」の特徴は何ですか? 7.完全な回路のオームの法則より。 8.導電率の計算による決定。 9.「電力」の特徴は何ですか? 10. EMF のある回路のセクションに関する一般化されたオームの法則。 11.抵抗の直列接続。 12.抵抗の並列接続。 13.電流源のEMF源への置き換え、特性。 14.測定器を電気回路に接続する。 15.電圧の測定、技術。 16.電流の測定、技術。 17. 電力測定、方法論。 18.ブリッジ回路 19.補償測定方法 確認事項 注意事項・補足 電気回路の同じ電流が流れる部分を分岐といいます。 電気回路の分岐の接続点はノードと呼ばれます。 電気図では、ノードは点で示されます。 いくつかの分岐を通過する閉じた経路は電気回路と呼ばれます。 最も単純な電気回路には単一の回路があり、複雑な電気回路には複数の回路があります。 外部回路の抵抗が内部抵抗と等しい場合、電源と外部回路の間の整合モードが発生します。 この場合、回路内の電流は短絡電流の 2 分の 1 になります。 電気回路における最も一般的で最も単純なタイプの接続は、直列接続と並列接続です。


電気回路の要素は、さまざまなモードで動作できるさまざまな電気デバイスです。 個々の要素と電気回路全体の動作モードは、電流値と電圧値によって特徴付けられます。 電流と電圧は一般に任意の値を取ることができるため、無限の数のモードが存在する可能性があります。 アイドル モードは、回路に電流が流れないモードです。 この状況は、回路が破損した場合に発生する可能性があります。 公称モードは、電源またはその他の回路要素が、この電気機器のパスポートに指定されている電流、電圧、電力の値で動作するときに発生します。 これらの値は、効率、信頼性、耐久性などの点でデバイスの最適な動作条件に対応します。短絡モードは、受信機の抵抗がゼロのときのモードであり、受信機の正極と負極の接続に対応します。抵抗ゼロの電源。 短絡電流は、定格電流の何倍にもなる大きな値に達する可能性があります。 したがって、短絡モードはほとんどの電気設備にとって緊急事態です。


参考文献 メイン 1. 回路理論の基礎。 G. V. Zeveke、P. A. Ionkin、A. V. Netushil、S. V. Strakhov。 M.: Energoatomizdat、1989、528 p. 2.電気工学の理論的基礎。 第 1 巻。L. R. ニーマン、K. S. ディミルチャン L.: Energoizdat、1981 年、536 ページ。 3.電気工学の理論的基礎。 第 2 巻。L. R. ニーマン、K. S. ディミルチャン L.: Energoizdat、1981 年、416 ページ。 4.電気工学の理論的基礎。 電気回路。 L.A.ベッソノフM.:もっと高いです。 学校、1996年、638ページ。 追加 1. 電気回路理論の基礎。 タトゥール T.A. ハイアー school、1980、271 p。電気工学の理論的基礎に関するタスクと演習のコレクション。 /編 P.A.イオンキナ。 M.: Energoizdat、1982、768s 直流電流と正弦波電流の線形回路の理論に関する研究室での研究へのガイド。 /編 V. D. Eskova - Tomsk: TPU、1996 年、32 ページ。非線形回路の定常状態モードと線形回路の過渡プロセスに関する研究室での研究のガイド。 /編 V.D.エスコバ - トムスク:TPU、1997年、32ページ。

講義その1

講義その1
トピック: 「基本的な」
理論の概念
電気
鎖」

勉強の質問

1. はじめに。
2. 電気回路の概念。
3. 基本的な電気量:
電流、電圧、
EMF、電力、エネルギー。
4. 理想的なパッシブ
要素。 実際の等価回路
電気回路の要素。
5. 理想化されたアクティブ要素。
実際のソースの等価回路。

文学

1. ポポフVP 回路理論の基礎:
大学専用の教科書です。
「無線工学」 - M.: 高校、
2007、p. 6-36.
2. カサトキン A.S.、ネムツォフ M.V.
電気工学の教科書
非電気学生
大学の専門分野 – M.: 高等
学校、2003、p. 4-15.

規律の内容と主題
「電気回路の理論」
規律の内容はタスクで構成されます
線形と非線形の解析と合成
電気回路、作り方の勉強
定性的にも定量的にも
定常プロセスと一時的なプロセス、
さまざまなエレクトロニクスに流れ込む
楽器や装置。
回路理論の主題は工学の発展です
電気工学のプロセスを研究する方法と
これらに代わる無線電子機器
簡略化されたモデルを備えたデバイス、そのプロセス
電流と電圧の観点から説明されます。

電気回路構成

GOST R52002-2003
「電気工学。
規約と
定義
基本概念"
電気の

電子回路 -
これ
全体性
デバイス
そして
オブジェクト、
形にする
パス
のために
電気
現在、
電磁
できるプロセス
を使用して説明される
概念
について
電動
強さ、
電気
現在
そして
電圧。
情報源
電気
エネルギー
受信機
電気
エネルギー
補助
要素

シリアル接続
導体
回路図
配線図

並列接続
導体
回路図
配線図

基本的な仮定と
回路理論の原理
回路理論では次のことを前提としています。
チェーンの各要素は完全に特徴付けられています
オン時の電流と電圧の関係
プロセスが行われている間、そのクランプは
内部要素は考慮されません。
電気回路理論に基づいて
モデリングの原理がそこにあります。 で
この原則によれば、実際の
回路要素は簡略化されたものに置き換えられます
理想化されたモデルから構築された
要素。

理想的なバイポーラ要素

IDE
理想的
抵抗器
完璧
誘導コイル
理想的
コンデンサ
理想的
ソース
電圧
理想的
ソース
現在

電流の概念

伝導電流は方向性のある現象です
自由電荷担体の移動
物質または空隙内、定量的に特徴付けられる
の時間微分に等しいスカラー量
無料で運ばれる電気料金
検討中の表面を通る電荷キャリア。
qdq
i(t)lim
t 0 t
dt
qq
i(t) 私は定数です
tt
直流電流は時間が経っても変化しないものです。
荷電粒子(電荷)の一方向の動き。
計算における電流の条件付き正方向
電気回路を完全に選択可能
勝手に。

電気量と単位
彼らの測定値
瞬時電流値は
の充電変化率
時間:
qdq
私はリムる
.
t 0 t
dt
アンドレ・マリー
アンペア 1775 ~ 1836
電流の SI 単位は次のとおりです。
アンペア(A)。
電気および電子機器
スライド 4
ドブガン副社長

現在の強さ。 電流の単位。 電流計。
導体の特定の断面を通って流れる電荷。
電流を特徴付ける時間の単位。
回路内の電流は特別な装置である電流計で測定されます。
接続図: 電流計は電気に接続されています
測定する要素と直列の回路
電流。
電流計は、電流を測定するための電気機器です。
電流計
電流計
研究室の技術的な
電流計
デモンストレーション
アンペール アンドレ マリー
(22.I. 1775 - 10.VI. 1836)
フランスの物理学者
数学者と化学者
条件付き
の指定

電圧の概念

1

A E DL FE DL
qA
q

B
エドル
B

u AB E dl

電気回路の点AとBの間の電圧
(または点AとBの間の電位差)は仕事です
電場によって動かされる力によって作られる
からの任意の経路に沿った単位正電荷
フィールドの点 A から点 B まで、線形積分に等しい
電界の強さ。

電圧の概念

w dw
ユーリム
q0q
dq
電気系統のA点とB点の間の電圧
回路は限界として定義できます
電界エネルギー比 w、
ポジティブな転送に費やした
q を点 A から点 B までこの電荷に充電します
電圧単位
SI 系ではボルト (V)。
q0

ルイージ・ガルヴァーニ (1737-1798)

ルイージ・ガルヴァーニのカエルの足の実験

アレッサンドロ・ボルタ(1745-1827)

ガルバニック (または化学) セル
アレッサンドロ・ボルタ

EMFの概念

起電力 –
スカラー量、
数値的には仕事に等しい
外部の力
に費やした
単体の動き
正電荷
ソース内から
より少ないクランプで
端子電位あり
大きな可能性。
外力の性質に関係なく、EMF 発生源
数値的にはソース端子間の電圧に等しい
電流が存在しないときのエネルギー、つまり アイドルモードで
進捗。

電圧。 単位
電圧。 電圧計
電圧計 –
電気の
のためのデバイス
測定値
電圧。
.
接続図:
電圧計がオンになっている
電子回路
それと並行して
その上にある要素
電圧を測定します。
シンボルオン

ヴォルタ アレッサンドロ (1745-1827) イタリア人
物理学者と生理学者
工業用電圧計
電圧計
研究室
実験室用電圧計

電力とエネルギーの概念

w dw
ユーリム
q0q
dq
dw udq uidt
エネルギー、
に費やした
移動中
充電:
dw dq dw
プイ
dq dt dt
q
w udq
0
t
ウイット

電力とエネルギーの概念

瞬時電力
チェーンセクション:
だわ
p
うーい。
dt
t
w(t)
PDT

で測定
ワット(W)
ジェームズ・ワット
1736 – 1819
エネルギー
で測定
ジュール (J)
W w(t2) w(t1)
t2
PDT
t1
ジェームズ・ジュール
1818 – 1889

実験による電力の決定
電流
PUI
1W 1V A

電気回路は消費者になることができ、
エネルギー源
符号が一致する場合
電圧と電流電力
ポジティブ。 これ
消費に相当する
回路のエネルギーセクション。
符号が一致しない場合
電圧と電流電力
ネガティブ。 その意味は、
チェーンセクションは
エネルギー源。
ぷい0
ぷい0

抵抗素子
抵抗素子 –
理想化された要素
ただ起こること
不可逆的な変化
電磁エネルギー
熱やその他の種類のエネルギー。

従来のグラフィック表示と抵抗素子の電流電圧特性

抵抗素子
非線形の電流電圧特性
抵抗素子
白熱電球
半導体ダイオード

抵抗素子
電流電圧特性が直線であれば合格
を通して
始める
座標
それ
抵抗器はリニアと呼ばれます。
オームの法則:
うRりR
いRぐR
R – 抵抗
ゲオルグ・サイモン・オーム
1789 – 1854
うり
抵抗の単位はオームです。

抵抗素子
オームの法則:
イ・グ
導電率:
G1
ヴェルナー・フォン・ジーメンス
1816-1892
R
導電率単位 – シーメンス
(Cm)。
電気および電子機器
スライド 14
ドブガン副社長

電気抵抗。 単位
抵抗。 回路の一部に関するオームの法則。
オーム計は、導体の抵抗を測定するための電気装置です。
定義: 抵抗は導体の反作用の尺度です
その中に電流を確立します。
呼称:R.
単位:1オーム。
定義式:
U
R

オーム・ゲオルク・シモン
(1787-1854)
ドイツの物理学者
- 物質の比抵抗、
lは導体の長さ、Sは横断面積です
導体の断面図。
接続図:
抵抗計がオンになる
電流計に似たもの
電流源と一緒に
そして可変抵抗器、
の為に必要です
スケールをゼロに設定します。
条件付き
の指定

実験室用抵抗計

導体の電気加熱
電気ショック ジュール・レンツの法則。
UIR
A IUt I IRt I Rt
2
PR u R iR Ri R2 GuR2
t
t
t
WR (t) PR dt R i dt G u R2 dt 0
2
R
ジョール・ジェームス
プレスコット
(1818–1889)、英語
物理学者
レンツ・エミリウス
クリスチャノビッチ
(1804-1865)、
ロシア
物理学者
U

R
U
U 2t

ウート
R
R

電流の仕事
!
ポイント
1 J 1 W s
1Wh 3600J
1kWh 1000Wh 3600000J

誘導素子


ウェーバーアンプ
特性
N
F
k1

NF

d
e
dt
マイケル・ファラデー (1791-1867)

電磁誘導の法則
マイケル・ファラデー (1831 年オープン)
d
e
dt
ディル
u L e L
dt
1
iL
L
t
あなた
L
dt
ディル
PL u L iL LiL
dt
この法則は磁気と磁力の関係を確立します。
電気現象。
定式化: 電磁誘導の起電力、in
等高線は数値的に等しく、逆になっています
磁束の変化率の符号
この輪郭で囲まれた表面を通過します。

容量性素子

q=CUс
ドゥク
iCC
dt
IC
dq
dq duC
dt
ドゥク
dt
uC
1
C
t

C
dt
ドゥク
パソコン uC iC uC
dt

電気回路の実要素の等価回路

結論: 1.要求される精度が高いほど、数値は大きくなります。
要因が考慮されると、スキームはより複雑になります。
各要素の交換。
2. 計算の複雑さを軽減するために、彼らは次のことを行うように努めています。
最小限の要素を含む簡略化された等価回路
許可される要素の数。
3. 同じ素子でも等価回路が異なる場合があります。
検討中の周波数範囲に応じてタイプを選択します。

理想的な電圧源 (ソース
電圧、起電力源)は
理想的な能動素子、電圧
その端子では、これらを流れる電流に依存しません。
クランプ。
u=e(t)
2
2
p
1
R
あなた
1
R
e
(t)
i u / Rн (1 / Rн)e(t)
n
n
理想的な電圧源は次のとおりです。
内部のエネルギー源として見なされます
その抵抗はゼロです。

理想電流源(電流源) -
それは理想的なアクティブ要素です。
その電流は電圧に依存しません
彼のクランプ。
i=j(t)
u Rнi Rн j (t) p Rнi 2 Rн j 2 (t)
理想的な電流源はソースとして考えることができます。
内部伝導率が無限大のエネルギー
(無限大の内部抵抗)。

実際のソースの等価回路

実際のソースの外部特性

ウエリンイ
E
J
Rinn
I J Gв nU
G in n
1
Rinn
J
E
G in n
Rinn
1
G in n

ご清聴ありがとうございました!!!

回路トポロジの基本概念

チェーンノードは、
独立した場合
彼に執着しているのに
新しいブランチは 1 つありますが、いいえ
先にマッチングした
考慮された
ノード。
回路回路は、
彼なら独立する
少なくとも 1 つ含まれています
新しいブランチではなく、
以前に含まれていた
考慮された
輪郭。

理想化された要素の成分方程式

μL
ディル
dt
uR = RiR
iR = GuR
iR
t
iL
1
u L dt
L
あなたは
R
あなたは

G
u = e(t)
i = j(t)
ドゥク
iCC
dt
uC
1
C
t

C
dt
u = E – Ri i
i=J-ギウ

コンポーネント方程式に基づく電気回路分岐の数学的モデリング

u1 R1i1 L1
u 2 R2i2 ;
ディ3
u3 L3
;
dt
1
u4R3i4
C
ディ1
e;
dt
t

4
デット。

キルヒホッフの第一法則

キルヒホッフの第一法則は法則である
分岐回路内の電流のバランス、
は電気回路のノードに対して定式化されます。
それは次のようになります: の電流の代数和
電気回路の任意のノード
瞬間はゼロに等しい、つまり
メートル

k1
k
(t)0
I1 – I2 – I3 +J = 0。

キルヒホッフの第二法則

キルヒホッフの第二法則は法則です
閉鎖空間におけるストレスバランス
回路、回路用に配合
電子回路。
読みます: 代数的

閉じた状態での電圧
いつでもサーキット
ゼロに等しい:
n
あなた
k1
k
(t)0

キルヒホッフの第二法則

2 番目の 2 番目の定式化
キルヒホッフの法則: 代数
閉回路内の起電力の量
いつでも回路回路
時間は代数に等しい
電圧降下の合計
この回路の要素:
メートル
e
k1
k
n
(t) u k (t)
k1

例1.

uR1 uba uJ uR 2 u12 uR3 ucd uR 4 0
e1 e4 R1i1 u J u12 R2i2 R3i3 R4i4

例2。

1
ディ
リ・イット・L
e(t)
C
dt

回路理論の主な問題

x(t) x1 (t)、x2 (t)、...、xn (t)
S (t) s1 (t)、s2 (t)、...、sm (t)
回路解析問題とは、
外部の影響 x(t) が知られており、
回路構成とパラメータが決まります
連鎖反応 S(t)。
合成問題は、次のことが必要なタスクです。
回路の構造とパラメータを決定します。
連鎖反応 S(t) をいくつかに与える
外部影響 x(t)。

クラス: 8

レッスンのプレゼンテーション





















バックフォワード

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レッスンタイプ:新しい教材と基本的な定着を学ぶレッスン。

目標:電気回路のコンポーネントや図で使用される記号を学びます。

タスク:

  • 教育的– 電気回路のコンポーネント、その目的、シンボルの認識、理解、および基本的な統合を確実にする。
  • 教育的– チェーンを組み立てる際の安全規則の順守と物理学への関心を植え付けるのに貢献します。
  • 発達- 電気回路を組み立てたり、電気回路図を描いたりする能力の開発に貢献します。

レッスンプラン。

  1. 組織に関するモーメント (1 分)
  2. 知識を更新しています。 (8分)
  3. 新しい教材を学ぶ。 (12分)
  4. 知識の統合。 (15分。)
  5. 一次知識テストの段階。 (5分。)
  6. 宿題。 (1分。)
  7. レッスンのまとめ。 (1分。)
  8. 反射。 (2分)

装置:ガルバニック素子、電球、キー、接続線、EC 素子のシンボルが記載されたプレート、制御テーブル、コンピューター、マルチメディア プロジェクター。

授業中

1.組織 モーメント(グループワークの説明)

身の回りの電気
工場も家もそれらでいっぱいです。
生活が根本的に楽になります!
すごい
私たちの利益のために、
陛下にお別れを
それは電気と呼ばれています!

2. 知識を更新する。

各グループは、質問のあるシートを選択するように求められます。

  • 電流とは何ですか?
  • 電流が存在するにはどのような条件が必要ですか?
  • なぜ電流が必要なのでしょうか?
  • 電流の方向は?

(生徒に国家試験の準備をさせるには、授業や宿題のさまざまな段階で、方法論的な知識とスキルの開発に役立つさまざまな課題、つまり答えや習熟度を選択できる課題を含める必要があります。実験スキル、定性的問題を解決する能力、物理的なテキスト コンテンツを扱うタスクなど)。

教材を繰り返すとき、生徒には次の課題が与えられます: (スライド 2)

3 。 行上の文字を使用して、現在のソースの名前を書き込みます。

スライド 3

4. 新しい教材を勉強する。

レッスンのトピック:"電子回路"。

ノートを開いて、レッスンのトピックを書き留めます。 電流が流れる一連のデバイスをといいます。 電子回路。 回路は単純なもの (デモのように) または複雑なもの (電気配線) もありますが、すべての回路で構成部品を識別できます。 電気エネルギーを使用するデバイスはコンシューマと呼ばれます。 これはチェーンの最初のコンポーネントです。 消費者の例を挙げてください...教室で...自宅で...テーブルの上で...(L.R.電球の場合)。 回路の 2 番目のコンポーネントは電流源 (l.r. - ガルバニ素子) です。 電流源は接続ワイヤを使用して最後に回路に接続されます。これは回路の 3 番目のコンポーネントです。 電気回路にはもう一つ重要な部分があります。 1881 年のパリの電気展示会では、誰もがこの発明に大喜びしました。 これはスイッチです。 その役割は、電気回路を開閉することです。 テクノロジーでは、さまざまなタイプの閉鎖装置と破壊装置が使用されます。 回路に電流が流れるためには、回路が閉じられている必要があります。 電気の導体で構成されています。 ワイヤがどこかで切れると、回路内の電流が停止します。 これはスイッチが動作するものです。 教室にある閉鎖装置に名前を付けます (スイッチ、ナイフ スイッチ、ボタン、l.r. - キー) スライド 4.

注意: 回路はスイッチを開いた状態で組み立てられています。 スイッチは導電体でできており、絶縁ハンドルに触れる必要があります。

では、電気回路の構成要素は何でしょうか? ノートに次のように書きます。

  • 消費者
  • 電流源
  • 接続ワイヤー
  • 閉鎖装置

あなたの机の上にG.N.の教科書の1ページがあります。 ステパノワ、この教科書の特徴は、各段落にキーワードがあり、最初の段落、たとえば「電気回路」では、それを中央に配置することです。 残りの部分では、構成ブロックはチェーンになります。 余白には、ブロックに含まれる内容と、それが図上でどのように示されるかが示されています。 各グループのテーブルにはネットブックがあり、デスクトップには「cluster」という単語が含まれたファイルがあります。 それを開いて、チュートリアルを使用してクラスターを作成します。

電気回路は複雑になる場合があります。 テレビが故障しているため、電気回路がどのような構成になっているかに関する情報が必要です。その情報は電気回路図に含まれています。 電気図は、電気回路の要素を接続する方法を示す図面です。

皆さん、実践的な仕事をしなければなりません。

どのような安全規則に従いますか?

実践的な作業。

目標:全員がテーブルに置いているデバイスから電気回路を組み立てて、電球を点灯させます。

単純な回路をグループ(電流源、ランプ、キー、接続線)にまとめます。

作業の完了。 図を作成します。 先生がチェックします。

5. 初期知識テストの段階。

個別のタスク:条件を整えます。 従来の矢印で接続した「場所」による指定。 デバイスの名前で指定します。

を使って確認してみましょう 制御テーブル:

エラー

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学年