Теория электротехники

Концепция эквивалентного генератора — это основной инструмент в теории электрических цепей (ТОЭ). Что это? По сути, это метод, позволяющий заменить любую, сколь угодно сложную линейную часть электрической цепи, имеющую два вывода (двухполюсник), на простейшую эквивалентную схему. Эта схема состоит всего из одного источника (ЭДС или тока) и одного пассивного элемента (сопротивления или проводимости). Краткая история: … Читать далее

Законы Кирхгофа представляют собой два фундаментальных правила (или принципа), которые лежат в основе теории электрических цепей. Они являются обобщением закона Ома и позволяют рассчитывать сложные разветвленные цепи как постоянного, так и переменного тока. Эти законы описывают сохранение двух ключевых физических величин: электрического заряда (Первый закон) и энергии (Второй закон). Они были сформулированы немецким физиком Густавом … Читать далее

Любой источник электрической энергии (например, аккумулятор, генератор на электростанции или солнечная панель) предназначен для преобразования какого-либо вида энергии в электрическую. Однако в сложных электрических цепях источник не всегда отдает энергию в цепь. Он может работать в двух ключевых режимах: режиме генератора (отдача мощности) и режиме потребителя (поглощение мощности). В этой статье мы подробно разберем, что … Читать далее

Мощность и коэффициент полезного действия (КПД) являются ключевыми характеристиками любого источника электрической энергии, будь то гальванический элемент, аккумулятор или электромеханический генератор. Эти параметры определяют, какое количество энергии источник способен отдать в полезную нагрузку и какая доля энергии теряется внутри самого источника. Концепции ЭДС, внутреннего сопротивления и потерь мощности были сформулированы в XIX веке благодаря работам … Читать далее

Любой источник электрической энергии — будь то химическая батарея, электромеханический генератор или солнечная панель — представляет собой устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в электрическую. Для анализа электрических цепей не важна физическая природа этого преобразования, но критически важны электрические характеристики источника при подключении к нему нагрузки. Для описания поведения реальных источников используются две фундаментальные идеализированные модели: … Читать далее

Электродвижущая сила (ЭДС) — это фундаментальная физическая величина, характеризующая способность внешних, неэлектростатических сил (известных как «сторонние силы») вызывать перемещение электрических зарядов внутри источника энергии, создавая таким образом разность потенциалов и поддерживая электрический ток в замкнутой цепи. По сути, ЭДС — это «насос» для зарядов в электрической цепи. Исторически концепция ЭДС зародилась в работах Алессандро Вольта … Читать далее

Соединения элементов в электрической цепи — это фундаментальные способы их физического и схемотехнического объединения для создания функционального устройства. Три вида, на которых держится вся схемотехника, — это последовательное, параллельное и смешанное (комбинированное) соединения. Краткая история: Математическое описание и формализация этих принципов стали возможны в XIX веке. Работы Георга Ома (Закон Ома, 1827 г.) и Густава … Читать далее

Линейная электрическая цепь — это фундаментальная модель в электротехнике, представляющая собой совокупность электрических устройств, параметры которых (сопротивление, индуктивность, емкость) остаются постоянными и не зависят от величин протекающих токов и приложенных напряжений. Ключевым свойством таких цепей является подчинение принципу суперпозиции (наложения). Нелинейная электрическая цепь — это цепь, в состав которой входит хотя бы один нелинейный элемент, … Читать далее

Схема замещения электрической цепи — это ее упрощенная графическая модель, которая используется для теоретического анализа и математического расчета электромагнитных процессов. Эта модель заменяет сложные физические компоненты (такие как аккумуляторы, провода, лампы) их идеализированными аналогами, обладающими конкретными электрическими свойствами (сопротивлением, ЭДС и т.д.). Исторически потребность в таких схемах возникла на рубеже XIX-XX веков, когда электрические системы … Читать далее

Электропроводность — это фундаментальное свойство вещества, характеризующее его способность проводить электрический ток. Это явление возникает, когда под действием внешнего электрического поля в материале начинается упорядоченное движение свободных носителей заряда (например, электронов в металлах или ионов в электролитах). Количественное описание этих процессов стало возможным благодаря работам ученых XIX века. Георг Ом экспериментально установил закон, связывающий ток, … Читать далее