Stromkreis und seine Elemente

In einem Stromkreis muss es eine Bewegungsquelle für elektrisch geladene Teilchen geben, die als elektrischer Strom bezeichnet wird. Mit anderen Worten: Elektrischer Strom muss seinen eigenen Krankheitserreger haben. Ein solcher Stromerreger, Quelle (Generator) genannt, ist integraler Bestandteil eines Stromkreises.

Elektrischer Strom kann in der Natur vielfältige Wirkungen haben – zum Beispiel bringt er Glühbirnen zum Leuchten, er treibt Heizgeräte und Elektromotoren an. Alle diese Geräte und Geräte werden als Empfänger für elektrischen Strom bezeichnet. Da durch sie Strom fließt, sie also in einen Stromkreis eingebunden sind, sind Empfänger auch Elemente des Stromkreises.

Der Stromfluss erfordert eine Verbindung zwischen Quelle und Senke, die über elektrische Leitungen erfolgt, die den dritten wichtigen Bestandteil eines Stromkreises darstellen.

Stromkreis – eine Reihe von Geräten, die für den Durchgang von elektrischem Strom ausgelegt sind. Der Stromkreis besteht aus Energiequellen (Generatoren), Energieverbrauchern (Lasten) und Energieübertragungssystemen (Leitungen).

Ein Stromkreis besteht aus einer Reihe von Geräten und Objekten, die einen Pfad bilden Elektrizität, elektromagnetische Prozesse, die mit dem Konzept der elektromotorischen Kraft, des Stroms und der Spannung beschrieben werden können.

Die einfachste Elektroinstallation besteht aus einer Quelle (galvanische Zelle, Batterie, Generator etc.), Verbrauchern bzw Empfänger elektrischer Energie (Glühlampen, Elektroheizungen, Elektromotoren usw.) und Verbindungsdrähte, die die Anschlüsse der Spannungsquelle mit den Anschlüssen des Verbrauchers verbinden. Diese. Stromkreis – eine Reihe miteinander verbundener elektrischer Energiequellen, Empfänger und Kabel, die sie verbinden (Übertragungsleitung).

Feige. 1. Elektrischer Schaltplan

Der Stromkreis ist in interne und externe Teile unterteilt. Die elektrische Energiequelle selbst gehört zum inneren Teil des Stromkreises. Der äußere Teil des Stromkreises umfasst Verbindungsleitungen, Verbraucher, Messerschalter, Schalter, Stromzähler, also alles, was an die Klemmen der elektrischen Energiequelle angeschlossen ist.

Elektrischer Strom kann nur in einem geschlossenen Stromkreis fließen. Eine Unterbrechung des Stromkreises führt dazu, dass der elektrische Strom unterbrochen wird.

Unter Stromkreise mit Gleichstrom In der Elektrotechnik versteht man darunter Stromkreise, in denen der Strom seine Richtung, also die Polarität der EMF-Quellen, in denen er konstant ist, nicht ändert.

Unter Stromkreisen für Wechselstrom versteht man Stromkreise, in denen ein zeitlich veränderlicher Strom fließt (vgl. Wechselstrom). 

Die Energiequellen für den Stromkreis sind galvanische Zellen, elektrische Akkumulatoren, elektromechanische Generatoren, thermoelektrische Generatoren, Fotozellen usw. Als Energiequellen werden in der modernen Technik überwiegend elektrische Generatoren eingesetzt. Alle Netzteile haben innerer Widerstand dessen Wert im Vergleich zum Widerstand anderer Elemente des Stromkreises gering ist.

Gleichstromempfänger sind Elektromotoren, die elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln, Heiz- und Beleuchtungsgeräte, Elektrolyseanlagen usw.

Als Hilfsgeräte umfasst der Stromkreis Geräte zum Ein- und Ausschalten (z. B. Schalter), Instrumente zur Messung elektrischer Größen (z. B. Amperemeter und Voltmeter) sowie Schutzvorrichtungen (z. B. Sicherungen).

Alle elektrischen Empfänger werden durch elektrische Parameter charakterisiert, die wichtigsten sind Spannung und Leistung. Für den normalen Betrieb des elektrischen Empfängers ist eine Wartung erforderlich Nennspannung. 

Die Elemente des Stromkreises werden in aktive und passive Elemente unterteilt. JA Zu den aktiven Elementen des Stromkreises gehören solche, in denen EMF induziert wird (EMF-Quellen, Elektromotoren, Batterien beim Laden usw.). JA Zu den passiven Elementen gehören elektrische Empfänger und Verbindungskabel.

Mit Schaltkreisen werden herkömmlicherweise elektrische Schaltkreise dargestellt. In diesen Diagrammen werden die Quellen, Empfänger, Drähte und alle anderen Geräte und Elemente des Stromkreises mit herkömmlichen Symbolen (grafischen Bezeichnungen) gekennzeichnet, die auf eine bestimmte Weise erstellt wurden.

Laut GOST 18311-80:

Stromversorgungskreis – ein Stromkreis, der Elemente enthält, deren Funktionszweck die Erzeugung oder Übertragung des Hauptteils der elektrischen Energie, deren Verteilung, Umwandlung in eine andere Energieart oder in elektrische Energie mit anderen Parameterwerten ist.

Hilfsstromkreis eines elektrischen Produkts (Geräts) – ein Stromkreis für verschiedene Funktionszwecke, der kein Leistungsstromkreis eines elektrischen Produkts (Geräts) ist.

Elektrischer Steuerkreis – ein Hilfskreis eines elektrischen Produkts (Geräts), dessen funktionaler Zweck darin besteht, elektrische Geräte und (oder) einzelne elektrische Produkte oder Geräte zu aktivieren oder die Werte ihrer Parameter zu ändern.

Elektrischer Signalstromkreis – ein Hilfsstromkreis eines elektrischen Produkts (Geräts), dessen funktionaler Zweck darin besteht, Signalgeräte zu aktivieren.

Elektrischer Messkreis – ein Hilfskreis eines elektrischen Produkts (Geräts), dessen funktionaler Zweck darin besteht, Parameterwerte zu messen und (oder) zu registrieren und (oder) Informationen über die Messungen eines elektrischen Produkts (Geräts) oder eines elektrischen Geräts zu erhalten Ausrüstung.

Nach topologischen Eigenschaften werden Stromkreise unterteilt in:

• für einfach (einkreisig), zweiknotenig und komplex (mehrkettig, mehrknotenig, flach (flach) und volumetrisch);

• zweipolig, mit zwei externen Ausgängen (zweipolig und mehrpolig, enthält mehr als zwei externe Ausgänge (vierpolig, mehrpolig).

Quellen und Empfänger (Verbraucher) von Energie sind aus schaltungstheoretischer Sicht bipolar, da für ihren Betrieb zwei Pole notwendig und ausreichend sind, über die sie Energie senden oder empfangen. Das eine oder andere Netzwerk mit zwei Anschlüssen wird als aktiv bezeichnet, wenn es eine Quelle enthält, oder als passiv, wenn es keine Quelle enthält (linker bzw. rechter Teil des Stromkreises).

Geräte, die Strom von Quellen zu Empfängern übertragen, sind vierpolig, da sie über mindestens vier Klemmen verfügen müssen, um Strom vom Generator zur Last zu übertragen. Das einfachste Gerät zur Energieübertragung sind Drähte.

Aktive und passive Zweipolnetzwerke im Stromkreis

Verallgemeinertes Ersatzschaltbild

Elemente eines Stromkreises, die einen elektrischen Widerstand haben und Widerstände genannt werden, zeichnen sich durch die sogenannte Strom-Spannungs-Kennlinie aus – die Abhängigkeit der Spannung an den Anschlüssen des Elements vom Strom darin oder die Abhängigkeit des Stroms im Element von der Spannung an seinen Klemmen abhängig.

Wenn der Widerstand eines Elements bei jedem Wert des darin fließenden Stroms und bei jedem Wert der an ihm angelegten Spannung konstant ist, dann ist die Strom-Spannungs-Kennlinie eine gerade Linie und ein solches Element wird als lineares Element bezeichnet.

Im Allgemeinen hängt der Widerstand sowohl vom Strom als auch von der Spannung ab. Ein Grund dafür ist die Widerstandsänderung eines Drahtes, wenn Strom durch ihn fließt, aufgrund seiner Erwärmung. Mit steigender Temperatur erhöht sich der Widerstand des Leiters. Da diese Abhängigkeit jedoch in vielen Fällen unbedeutend ist, wird das Element als linear betrachtet.

Ein Stromkreis, dessen elektrischer Widerstand der Abschnitte nicht von den Werten und abhängt aktuelle Richtungen und Spannungen im Stromkreis wird als linearer Stromkreis bezeichnet... Ein solcher Stromkreis besteht nur aus linearen Elementen und sein Zustand wird durch lineare algebraische Gleichungen beschrieben.

Wenn der Widerstand eines Schaltungselements maßgeblich von Strom oder Spannung abhängt, ist die Strom-Spannungs-Kennlinie nichtlinear, und ein solches Element wird als nichtlineares Element bezeichnet.

Als Stromkreis wird ein Stromkreis bezeichnet, dessen elektrischer Widerstand mindestens eines der Abschnitte von den Werten bzw. Richtungen der Ströme und Spannungen in diesem Abschnitt des Stromkreises abhängt nichtlinearer Stromkreis… Ein solcher Schaltkreis enthält mindestens ein nichtlineares Element.

Bei der Beschreibung der Eigenschaften elektrischer Schaltkreise wird ein Zusammenhang zwischen den Werten der elektromotorischen Kraft (EMF), Spannungen und Strömen im Schaltkreis mit den Werten von Widerständen, Induktivitäten, Kapazitäten und der Art des Schaltkreisaufbaus hergestellt.

Bei der Analyse elektrischer Schaltkreise werden folgende topologische Parameter der Schaltkreise verwendet:

• Zweig – ein Abschnitt eines Stromkreises, durch den der gleiche elektrische Strom fließt;
• Knoten - die Verbindung der Zweige des Stromkreises. Normalerweise wird der Ort, an dem zwei Zweige verbunden sind, nicht als Knoten bezeichnet, sondern als Verbindung (oder umschaltbarer Knoten), und ein Knoten verbindet mindestens drei Zweige.
• Stromkreis – eine Reihe von Zweigen eines Stromkreises, die einen geschlossenen Pfad bilden, bei dem einer der Knoten sowohl der Anfang als auch das Ende des Pfads ist und die anderen sich nur einmal treffen.

Altes Lehrband. Einer der 7 Teile des alten Lehrbandes „Elektrotechnik mit Grundlagen der Elektronik“, erschienen 1973.aus der Schulbedarfsfabrik:

Elektrische und magnetische Kreise mit Gleichstrom