Что такое узел электрической цепи

1.3. Узлы, ветви и контуры электрической цепи

Контур электрической цепи — это участок разветвленной электрической цепи, по которому может замыкаться электрический ток от источника электрической энергии (замкнутый путь тока по нескольким ветвям).

2. Элементы электрических цепей

2.1. Резисторы

На схеме приняты следующие обозначения:

E — источник электродвижущей силы (ЭДС);

r₀ — внутреннее сопротивление источника ЭДС;

r — сопротивление проводников и электронных коммутаторов;

Sw — коммутирующий ключ.

2.1.1. Определения

Резистор — это диссипативный (рассеивающий электрическую энергию в тепло) элемент электрической цепи, который имеет свойство оказывать противодействие протекающему по нему электрическому току i_R под воздействием приложенного электрического напряжения u_R.

Электрическое сопротивление (R) — это количественный показатель, характеризующий свойство резистора оказывать противодействие протеканию электрического тока, который в соответствии с законом Ома определяется следующим образом:

R [Ом] = u_R [В] / i_R[А];

Соотношения основных величин:

1 Ом = 10 -3 кОм = 10 -6 МОм = 10 -9 ГОм

2.1.2. Основные соотношения при переменном синусоидальном напряжении (см. нижние графики)

Внешнее напряжение, которое будет приложено к резистору после включения ключа Sw:

u_R(t) = U_msint

где:  = 2f = 2 / T — угловая частота изменения напряжения, f — частота изменения напряжения, T — период изменения напряжения, u_R(t) — мгновенное значение напряжения, U_m — амплитудное значение напряжения.

Электрический ток в соответствии с законом Ома будет иметь вид:

i_R(t) = u_R(t) / R = U_msint / R = I_msint,

где i_R(t) — мгновенное значение тока, I_m = U_m / R — амплитудное значение электрического тока.

Электрический ток в активном сопротивлении совпадает по фазе с приложенным к нему напряжением.

Средние значения тока и напряжения за полный период равны нулю (поскольку мгновенные значения за положительный и отрицательный полупериоды равны и противоположны по знаку), а за положительный полупериод (по определению):

=0.637 I_m ; U_ср = 0.637 U_m

Если измерение синусоидальных сигналов тока и напряжения производится дискретными средствами (Аналого-Цифровыми Преобразователями — АЦП), то в соответствии с методом мгновенных значений:

;

где N — число мгновенных замеров на полупериоде (для точного воспроизведения формы сложного сигнала рекомендуется выбирать N=50-100); i_k , u_k— мгновенные значение тока и напряжения (1<k<N).

Действующие значения тока и напряжения (по определению):

= 0,707 I_m; U = 0.707 U_m

Если измерение синусоидальных сигналов тока и напряжения производится дискретными средствами (Аналого-Цифровыми Преобразователями — АЦП), то в соответствии с методом мгновенных значений:

где N — число мгновенных замеров на полупериоде (для точного воспроизведения формы сложного сигнала рекомендуется выбирать N = 50-100); i_k, u_k — мгновенные значение тока и напряжения (1<k<N)

Мощность электрических потерь, рассеиваемая на резисторе (среднее значение мгновенной мощности p(t) за полупериод основной частоты источника электрической энергии):

p_R(t) [Вт] = u_R(t) [В] i_R(t) [А] = U_msint I_msint = U_mI_m (1 — cos2t) / 2

где U_mI_m / 2 = UI — постоянная составляющая активной мощности, U_m, I_m — максимальные значения напряжения и тока, U, I — действующие значения напряжения и тока, U_mI_mcos2t / 2 — переменная составляющая активной мощности, которая изменяется с двойной частотой источника электрической энергии и не создает активных потерь, поскольку среднее значение за период от этой составляющей равно нулю.

Если измерение синусоидальных сигналов тока и напряжения производится синхронизированными (в одно и то же мгновение) дискретными средствами (Аналого-Цифровыми Преобразователями — АЦП), то в соответствии с методом мгновенных значений:

где N — число мгновенных замеров на полупериоде (для точного воспроизведения формы сложного сигнала рекомендуется выбирать N = 50-100); i_k , u_k — синхронно замеренные мгновенные значение тока и напряжения (1<k<N)

2.1.3. Основные соотношения при постоянном напряжении (см. верхние графики)

Внешнее напряжение, которое будет приложено к резистору после включения ключа Sw:

u(t) = U = const

Электрическая ток в момент времени t₁ после включения ключа Sw скачком нарастет до величины:

i_R(t) = I_R = U_R / R = const

Активная мощность электрических потерь P_R на резисторе R от протекающего по нему постоянного тока I_R выражается следующими зависимостями:

P_R = U_RI_R = I_R 2 R = U_R 2 / R = const

При отключении постоянного напряжения в момент времени t₂ ток и мощность скачком изменяются до нуля.

Узел цепи

Узел цепи в электронике — точка, в которой соединяются три (или более) проводника электрической цепи. Узел (наряду с контуром) является базовым понятием, необходимым при анализе электрических цепей. Единственной характеристикой узла является его потенциал. Понятие узла применимо только для цепи из «одномерных» элементов, то есть таких, что их толщина бесконечно мала и ей можно пренебречь [1] .

Узел может быть сколь угодно протяжённым, поскольку для проводника с достаточно низким сопротивлением потенциал практически одинаков во всех точках проводника. Например, вся земляная шина в электронной схеме — это один узел с нулевым потенциалом.

Ничто не запрещает также считать узлом точку соединения двух проводников, однако под такое определение подпадает вообще любая точка цепи.

Примечания

1. ↑ Другими словами, цепь рассматривается как неориентированный граф

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Узел цепи» в других словарях:

узел цепи — точка разветвления цепи точка ветвления — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы точка разветвления цепиточка ветвления EN branch point … Справочник технического переводчика

узел цепи — grandinės mazgas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. network node vok. Netzknoten, m rus. узел цепи, m pranc. noeud de réseau, m … Radioelektronikos terminų žodynas

Узел цепи (электроника) — У этого термина существуют и другие значения, см. Узел (значения). Узел цепи в электронике  точка, в которой соединяются три (или более) проводника электрической цепи. Узел (наряду с контуром) является базовым понятием, необходимым при… … Википедия

узел схемы — узел цепи — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы узел цепи EN point branch … Справочник технического переводчика

Узел (значения) — Узел: Узел  соединение и переплетение линейных материалов. «Гордиев узел»  крылатая фраза. Содержание 1 Коммуникации 2 Наука и техника … Википедия

Узел электрической цепи — место соединения ветвей электрической цепи. Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3 ст) … Официальная терминология

узел — 1. УЗЕЛ, узла; м. 1. Затянутая петля на верёвке, канате и т.п.; место, где связаны концы чего л. (верёвки, нитки, платка и т.п.). Большой, тугой, сложный у. Верёвочный у. У. на галстуке. Завязать узлом. Развязать у. Затянуть у. Распутывать узлы… … Энциклопедический словарь

узел (электрической цепи) — узел Место соединения ветвей электрической цепи. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия … Справочник технического переводчика

узел (электрической) цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN network junction … Справочник технического переводчика

узел электрической цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN node of an electric circuit … Справочник технического переводчика

Что такое узел электрической цепи

Узел – это участок электрической цепи, содержащий соединения трех или более числа ветвей. В узловой точке происходит разветвление токов.

Ветви, которые подключены к одной паре узлов называются параллельными. Параллельные ветви или параллельное соединение ветвей всегда находится под общим (одинаковым по величине) напряжением.

На рисунке вы можете увидеть 2 узла. Графически они обозначаются жирными точками. Узлы находятся в местах соединения R1, R2, R7 и R5, R6, R10. В этих места соединяется более двух ветвей электрической схемы.

Что такое электрическая схема, ветвь, узел, контур.

Электрическая схема представляет собой графическое изображение электрической цепи. Она показывает, как осуществляется соединение элементов в рассматриваемой электрической цепи.

Простым языком электрическая схема это упрощенное изображение электрической цепи.

Для отображение электрических компонентов (конденсаторов, резисторов, микросхем и т. д.) в электрических схемах используются их условно графические обозначения.

Для отображения электрических соединений (дорожек, проводов, соединения между радиоэлементами) применяют простую линию соединяющие два условно графических обозначения. Причём все ненужные изгибы дорожек удаляют.

В состав электрической схемы входят: ветвь и условно графические обозначение электрических элементов так же могут входить контур и узел.

Ветвь – участок цепи состоящий из одного или нескольких элементов вдоль которого ток один и тот же.

Ветви присоединённые к одной паре узлов называются параллельными.

Любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям называется контуром. На верхнем рисунке, контурами можно считать ABD; BCD; ABC.

Узел – место соединения трёх и более ветвей.