Электрическая цепь и её элементы

Электрической цепью называют совокупность устройств и объ­ектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью математических зависимостей, электродвижущей силы (ЭДС), тока и напряжения. (Понятия об ЭДС, токе и напряжении рассмотрены в курсе физики.)

Элемент электрической цепи — отдельное устройство, входящее в состав цепи и выполняющее в ней определенную функцию.

Электрическая цепь включает следующие элементы: источник электрической энергии; приемник электрической энергии; устройства, связывающие источник и приемник; вспомогательные устройства.

Источники электрической энергии преобразуют химическую, ме­ханическую, тепловую, световую и другие виды энергии в электри­ческую. В процессе преобразования неэлектрической энергии в электрическую на зажимах источников за счет действия этих видов энергии создается ЭДС. В качестве источников, преобразующих не­электрическую энергию в электрическую, могут быть аккумулятор, генератор постоянного и переменного тока, термопара и солнечный фотоэлемент.

В приемнике электрической энергии происходят преобразования электрической энергии в другие виды энергии. Например, в элект­рической машине, работающей в режиме двигателя, электрическая энергия превращается в механическую; в электрической печи или резисторе — тепловую; в лампе накаливания — тепловую и световую. Ряд электрических устройств в определенных условиях может работать как источник электрической энергии и как потре­битель ее. Например, аккумулятор работает как источник энергии, когда отдает ее приемнику (в сеть), и как приемник, когда при за­рядке воспринимает электрическую энергию, превращая ее в хи­мическую.

В качестве устройств, связывающих источник электрической энергии и приемник, служат провода, обладающие минимальным сопротивлением протеканию тока. Они обеспечивают передачу электрической энергии от источника к приемнику. Несмотря на малое сопротивление проводов в них имеют место потери элект­рической энергии. Далее рассматриваются идеальные провода, сое­диняющие элементы электрической цепи, имеющие нулевое сопро­тивление, т.е. с потерями энергии, равными нулю.

К вспомогательным устройствам электрической цепи относят: выключатели, коммутационные устройства, которые с помощью замы­кающих, размыкающих или переключающих контактов изменяют режим работы цепи; предохранители, обеспечивающие предохра­нение элементов цепи от токов короткого замыкания; измери­тельные приборы, служащие для измерения параметров цепи — тока, напряжения.