Теорія електричних кіл: відмінності між версіями

нема опису редагування
Немає опису редагування
[[FileФайл:Netzwerkanalyse - Netzwerk.svg|thumb|Просте електричне коло, що складається з двох контурів і наступних елементів: 2 джерел напруги і 4 резисторів.|альт=|290x290пкс]]
 
'''[[Електричне коло]]''', у сенсів [[Електротехніка|електротехнікиелектротехніці]] чи електроніки[[Електроніка|електроніці]], є сукупністю взаємопов'язаних складників (компонентів). У галузі електротехніки, дослідження [[Електричне коло|електричних кіл]], полягає в обчисленні всіх струмів і напруг електричного кола з відомих значень складових елементів, а також заданих величин [[Джерело напруги|джерел напруги]]. Вручну і за допомогою аналітичних методів, з доцільними зусиллями, можна досліджувати лише [[лінійні системи]]. Натомість, [[Цифрове моделювання|комп'ютерне моделювання]] схем чи електричних кіл ґрунтується, насамперед, на [[Ітерація|ітераційних]] методах апроксимації, вимагає великої кількості обчислювальних кроків, але також може потребувати дій з нелінійними елементами.
 
== Основи ==
В електричному колі, співвідношення між усіма виниклими струмами або всіма наявними [[Електрична напруга|напругами]]
 
визначаються [[Правила Кірхгофа|правилами Кірхгофа]], названими на честь німецького фізика [[Густав Роберт Кірхгоф|Густава Роберта Кірхгофа]]. Взаємний зв'язок між струмом і напругою визначається [[Закон Ома|законом Ома]].
 
Часто "«коло"» і "«мережа"» використовуються як взаємозамінні, але багато аналітиків застосовують "«коло"» для позначення взірцевої моделі, що складається зі зразкових елементів.
 
Дуже корисний спосіб дослідження електричних кіл, полягає в спрощенні схеми за рахунок зменшення кількості її елементів. Це можна зробити шляхом заміни наявних компонентів іншими, набагато простішими складниками, які дають той самий ефект.
 
Елементи електричного кола, це спрощені пристрої з двома або більше затискачами, всі електромагнітні процеси в яких з достатньою для практики точністю, можуть бути визначені за допомогою двох показників: [[Електричний струм|струму]] та напруги.
 
Певний метод може безпосередньо зменшити кількість складників, наприклад, шляхом об'єднання послідовних резисторів в один. З іншого боку, можна просто змінити спосіб увімкнення елемента, щоби згодом спростити схему. Наприклад, джерело напруги може бути перетворене на джерело струму з використанням теореми Нортона, так що [[внутрішній опір]] джерела потім може бути об'єднано з резисторами паралельно колу.
[[Файл:Netzwerkanalyse_-_Zweig_1.svg|міні|243x243пкс|Гілка 1]]
Елементи бувають: лінійні та нелінійні, пасивні й активні, стаціонарні та нестаціонарні, безперервні і дискретні, з зосередженими та розподіленими параметрами.
 
Джерела електромагнітної енергії  — взірцеві пристрої, які призначено для вироблення чи перетворення електромагнітної енергії, і які мають два або більше затискачів. Джерела бувають: незалежні, залежні та керовані.
 
Резистивне коло  — електричне коло, що складається лише з резисторів, взірцевих джерел струму та зразкових джерел напруги. Якщо джерела постійні (джерела постійного струму), вислідом буде коло постійного струму.
 
==== Гілка ====
Гілкою називають ділянку електричного кола з одним і тим самим струмом. Гілка складається з одного активного чи пасивного елемента або є послідовним з'єднанням декількох складників. Інакше — гілка, це з'єднання двох вузлів двополюсними елементами ([[Двополюсник|двополюсникамидвополюсник]]ами). Якщо мережа  z, має відгалуження, тоді існують також незалежні від z рівняння відгалужень. У наведеному прикладі (Гілка 1), рівняння для відгалужень після використання компонентних рівнянь, наступні:
: <math>U_{z1}=R_1 \cdot I_1 - U_{q1}</math>
 
: <math>U_{z2}=R_2 \cdot I_2</math>
 
: <math>U_{z3}=R_3 \cdot I_3 + R_4 \cdot I_3 - U_{q2}</math>
[[Файл:Netzwerkanalyse_-_Knoten_1.svg|альт=|міні|120x120пкс|Вузол1 електричного кола]]
 
==== Вузол ====
Вузлом називається місце з'єднання трьох або більше гілок. Вузол вважається провідником з [[Електричний опір|опором]], який дорівнює нулю. Розрізняють геометричні та потенційні вузли. Геометричні вузли, що мають однакові потенціали, може бути об'єднано в один потенційний вузол.
: <math>I_1 - I_2 + I_3 = 0</math>.
 
==== Контур ====
Контуром називається замкнений шлях, який проходить крізь кілька гілок і вузлів розгалуженого електричного кола (на схемі -&nbsp;— М1 та М2).
 
 
 
* [[Вузловий аналіз]]
* [[Внутрішній опір]]
 
* [[Еквівалентна схема]]
* [[Змінний струм]]
* [[Електрична напруга]]
* [[Чотириполюсник]]
* [[Послідовне і паралельне з'єднання провідників|Послідовне і паралельне з'єднання]]
* [[Електричне коло]]
* [[Закон Ома]]
* [[Контурний аналіз]]
 
== Література ==
* Довідник з основ теорії кіл : для студентів спец.: 172 "«Телекомунікації та радіотехніка"» спеціалізації "«Радіотехніка"» : 125 "«Кібербезпека"» спеціалізації "«Системи технічного захисту інформації"» / Іван Олександрович Милютченко ; Харків. нац. ун-т радіоелектроніки.&nbsp;— Харків : ХНУРЕ, 2018.&nbsp;— 149 с.
 
== Посилання ==
 
* Основи теорії кіл, сигналів та процесів у cистемах технічного захисту інформації: підручник для студентів вищих навчальних закладів. Ч.1. Автори: Коваль Ю. О., Милютченко І. О., Олейніков А. М., Шокало В. М.http://openarchive.nure.ua/handle/document/1388
* Будіщев М. &nbsp;С. &nbsp;Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка. Підручник. &nbsp;— Львів: Афіша, 2001. &nbsp;— 424 с.
 
* Horst Elschner, Albrecht Möschwitzer, Albrecht Reibiger: ''Rechnergestützte Analyse in der Elektronik'' (Reihe ''Informationselektronik''). Verlag Technik, Berlin 1977. {{ref-de}}