Элементы цепи

Особенности чтения схем

В принципиальных схемах проводники (или дорожки) обозначаются линиями.

Так обозначаются проводники, которые пересекаются, но они не имеют общего соединения и электрически друг с другом не связаны.

Общая точка

Часто у начинающих радиолюбителей возникает вопрос — что это за символ на схеме?
Это общая точка (GND, земля). Раньше ее называли общим проводом. Так обозначается единый провод питания. Обычно это минус питания. Раньше на схемах могли сделать общим проводом и плюс питания. В данном случае схема без общей точки выглядела бы вот так:
Общая точка с однополярным питанием визуально лучше и компактнее выглядит, чем если просто сделать единую линию между ними.

Почему она может называться землей (GND)? Раньше в качестве общего провода могло использоваться шасси корпуса прибора. Из-за этого возникла путаница между заземлением и землей. Оно интерпретируется в контексте схемы. Та схема, что была разобрана выше — общая точка (земля) это просто минус питания. Другое дело это двуполярные источники тока и заземление.

Заземление

Примером заземления может послужить фильтр в компьютерных блоках питания.
С конденсаторного фильтра помехи идут на корпус блока питания. Это и есть заземление. А с блока питания они должны уходить в розетку, если у вас есть заземление, иначе сам корпус блока питания может быть под напряжением. Токи там не большие, они не опасны для жизни. Это делается с целью уменьшения импульсных помех в блоке питания и безопасности.

Иногда в блоках питания вместо корпуса помехи с конденсатора идут на общую точку. Это все зависит от конструкции и схемотехники. В этом случае помех будет больше, чем с заземлением.

Однобуквенная символика элементов

Искусство составления принципиальной схемы. Структурная схема блок-схема определяет основные функциональные части изделия установки , их назначение и взаимосвязи; она разрабатывается при проектировании конструировании изделия, раньше схемы др.

В большинстве случаев этого достаточно. Не основные сигналы для данной части желательно обозначать ссылками.

Для составления полного обозначения должны быть добавлены линии потоков: Две крайние позиции — двухлинейный, нормально закрытый, с изменяющимся проходным сечением — двухлинейный, нормально открытый, с изменяющимся проходным сечением — трехлинейный, нормально открытый, с изменяющимся проходным сечением 4. Чтение и составление принципиальных схем является неотъемлемой частью промышленного инженера.

D — Символ заземления. Виды и типы электрических схем Прежде, чем говорить об условных обозначения на схемах, нужно разобраться, какие виды и типы схем бывают.

Можно не отображать часть элементов схемы для улучшения читаемости, вынося менее значимые элементы на отдельные листы. Изменение имеющейся схемы включения датчика. Эта группа дополняется аналоговыми или многоразрядными преобразователями, а также датчиками для указаний или измерений.

С — символ переменного и постоянного напряжения, используется в тех случаях, когда устройство может быть запитано от любого из этих источников. А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик. Условные графические изображения на основании ГОСТ Большинство схем, которые созданы по ЕСКД, конструкторами и инженерами предприятий просто уродливы. Переключение типа выхода датчика если имеются такие переключатели на корпусе датчика.

Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. ГОСТ 2.710

Иногда можно услышать, как такой документ называют схемой электроснабжения, это неверно, поскольку последняя отображает способ подключения потребителей к подстанции или другому источнику питания. D — контакты коммутационных приборов:. Все буквенные обозначения, соответствующие наиболее распространенным элементам, для удобства пользования объединены в специальную таблицу: Первый буквенный символ, обязательный для отражения в маркировке Группа основных видов элементов и приборов Элементы, входящие в состав группы наиболее характерные примеры A Лазеры, мазеры, приборы телеуправления, усилители. Е — ИМ, на который дополнительно установлен ручной привод. Наличие соединения при пересечении.

Таблица 1 Обозначение 1 Базовое обозначение: квадрат предпочтительно и прямоугольник 2 Обозначения гидро- и пневмоаппаратов составляют из одного или двух и более квадратов прямоугольников , примыкающих друг к другу, один квадрат прямоугольник соответствует одной дискретной позиции 3 Линии потока, места соединений, стопоры, седельные затворы и сопротивления изображают соответствующими обозначениями в пределах базового обозначения: — линии потока изображают линиями со стрелками, показывающими направления потоков рабочей среды в каждой позиции — места соединений выделяют точками — закрытый ход в позиции распределителя — линии потока с дросселированием 4 Рабочую позицию можно наглядно представить, перемещая квадрат прямоугольник таким образом, чтобы внешние линии совпали с линиями потока в этих квадратах прямоугольниках 5 Внешние линии обычно изображают через равные интервалы, как показано. Виды и типы. H — Соединение в месте пересечения.
Читаем принципиальные электрические схемы

Классификация электрических цепей

Неразветвленные и разветвленные электрические цепи

Рисунок 2 — Разветвленная цепь

Электрические цепи подразделяют на неразветвленные и разветвленные. На рисунке 1 представлена схема простейшей неразветвленной цепи. Во всех её элементах течёт один и тот же ток. Простейшая разветвленная цепь изображена на рисунке 2. В ней имеются три ветви и два узла. В каждой ветви течёт свой ток. Ветвь можно определить как участок цепи, образованный последовательно соединенными элементами (через которые течёт одинаковый ток) и заключённый между двумя узлами. В свою очередь узел есть точка цепи, в которой сходятся не менее трёх ветвей. Если в месте пересечения двух линий на электрической схеме поставлена точка (рисунок 2), то в этом месте есть электрическое соединение двух линий, в противном случае его нет. Узел, в котором сходятся две ветви, одна из которых является продолжением другой, называют устранимым или вырожденным узлом.

Линейные и нелинейные электрические цепи

Линейной электрической цепью называют такую цепь, все компоненты которой линейные. К линейным компонентам относятся зависимые и независимые идеализированные источники токов и напряжений, резисторы (подчиняющиеся закону Ома), и любые другие компоненты, описываемые линейными дифференциальными уравнениями, наиболее известны электрические конденсаторы и катушки индуктивности.
Если цепь содержит отличные от перечисленных компоненты, то она называется нелинейной.

Изображение электрической цепи с помощью условных обозначений называют электрической схемой. Функция зависимости тока, протекающего по двухполюсному компоненту, от напряжения на этом компоненте называется вольт-амперной характеристикой (ВАХ). Часто ВАХ изображают графически в декартовых координатах. При этом по оси абсцисс на графике обычно откладывают напряжение, а по оси ординат — ток.

В частности, омические резисторы, ВАХ которых описывается линейной функцией и на графике ВАХ являются прямыми линиями, называют линейными.

Примерами линейных (как правило, в очень хорошем приближении) цепей являются цепи, содержащие только резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности без ферромагнитных сердечников.

Некоторые нелинейные цепи можно приближенно описывать как линейные, если изменение приращений токов или напряжений на компоненте мало, при этом нелинейная ВАХ такого компонента заменяется линейной (касательной к ВАХ в рабочей точке). Этот подход называют «линеаризацией». При этом к цепи может быть применён мощный математический аппарат анализа линейных цепей. Примерами таких нелинейных цепей, анализируемых как линейные относятся практически любые электронные устройства, работающие в линейном режиме и содержащие нелинейные активные и пассивные компоненты (усилители, генераторы и др.).

Как соединяются радиоэлементы в схеме

Итак, вроде бы определились с задачей этой схемы. Прямые линии – это провода, либо печатные проводники, по которым будет бежать электрический ток. Их задача – соединять радиоэлементы.

Точка, где  соединяются три и более проводников, называется узлом. Можно сказать, в этом месте проводки спаиваются:

Если пристально вглядеться в схему, то можно заметить пересечение двух проводников

Такое пересечение будет часто мелькать в схемах. Запомните раз и навсегда: в этом месте провода не соединяются и они должны быть изолированы друг от друга. В современных схемах чаще всего можно увидеть вот такой вариант, который уже визуально показывает, что соединения между ними отсутствует:

Здесь как бы один проводок сверху огибает другой, и они никак не контактируют между собой.

Если бы между ними было соединение, то мы бы увидели вот такую картину:

Нелинейные элементы и их вольт-амперные характеристики.

Графики, которые полученны экспериментально, представляют вольт-амперные характеристики I(U) электрических свойств нелинейных элементов, в графиках отображается зависимость тока от напряжения, для которых иногда составляется приближенная эмпирическая формула, являющаяся удобной для произведения расчетов.

У неуправляемых нелинейных элементов имеется только одна вольт-амперная характеристика, а управляемые содержат в себе целое семейство таких характеристик и основными параметрами которых являются управляющие факторы.

Электрическое сопротивление у линейных элементов является постоянным, поэтому их вольт-амперная характеристика — проходящая через начало координат — прямая линия (рис.1, а).

Относительно осей координат на симметричные и несимметричные разделяются вольт-амперные характеристики нелинейных элементов, имеющие различную форму (рис.1 ,б, в).

Не приводит к изменению значения тока перемена направления напряжения у нелинейных элементов, имеющих симметричную вольт-амперную характеристику (симметричных элементов), а разные токи будут при одинаковом абсолютном значении напряжения, направленного в противоположные стороны, у нелинейных элементов с несимметричной вольт-амперной характеристикой (несимметричных элементов). В электрических цепях переменного и постоянного тока поэтому применяются нелинейные симметричные элементы, а для преобразования переменного тока в ток постоянного направления в цепях переменного тока используются нелинейные несимметричные элементы.

4 thoughts on “Что такое электрическая схема, ветвь, узел, контур.”

Если амперметр рассчитан на максимальную силу тока I, а мы хотим с его помощью измерять силу тока, в раз большую, то очевидно, что через шунт при этом должен протекать ток силой Поскольку шунт включен параллельно амперметру, то Рис. Это обеспечивается при подключении напряжения в виде источника питания.

Так, например, говорят о генерируемой, отдаваемой, передаваемой, потребляемой мощности. Когда несколько проводников или резисторов соединены параллельно рис.

Любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, называется контуром электрической цепи. Расчет мостовой схемы. Контур цепи должен быть замкнут.

Полная активная мощность, выделяемая активным двухполюсником,. Следовательно, схема источника тока рис.

Параллельное соединение

Особенностью активного двухполюсника является наличие источника электрического тока, у пассивного двухполюсника его нет. На рис. В них электрический заряд не накапливается, т. При параллельном же соединении мы можем, добавляя соответствующий выключатель в каждую из ветвей, включать соответствующую лампочку по мере желания.

Значит, они являются пассивными потребителями, и имеют нелинейные свойства пропускания тока. Параметры цепи слишком зависят от потребителей. Схематическое устройство вольтметра Вольтметр подключается к цепи параллельно тому участку, напряжение на котором требуется измерить.

Последовательное соединение элементов цепи

При внесении в схему электрической цепи объединений элементов , которые соединяются между собой каким-то из этих двух способов получаются сложные электрические схемы. При применении двух рассмотренных режимов определяются свойства активного двухполюсника.

Источник тока действует по-другому. Для разных электротехнических устройств указывают свои номинальные параметры. Для этого гальванометр снабжают шунтом: вход и выход гальванометра соединяются некоторым сопротивлением, обеспечивающим параллельный катушкам дополнительный путь для тока рис.
В чём разница между НАПРЯЖЕНИЕМ и ТОКОМ

Номиналы радиодеталей

Вообще, в этом плане есть разногласия. Согласно ГОСТУ на текущий момент, номиналы деталей на принципиальных схемах не указывается. Это сделано ради того, чтобы не нагромождать схему информацией.

К принципиальной схеме прилагается список деталей, монтажная и структурные схемы, а также печатная плата.

Есть еще один общепринятый стандарт. На схемах указываются номиналы некоторых деталей и их рабочие напряжения.

Рассмотрим на схеме два конденсатора.

В данном случае C5 это неполярный конденсатор с емкостью 0,01 мкФ. Микрофарады могут обозначаться как мкФ, так и uF. А конденсатор С6 полярный и электролитический. На это указывает знак плюс возле УГО. Емкость С6 равна 470 мкФ. Номинальное рабочее напряжение указывается в вольтах. Здесь для С6 это 16 В.

Если на схеме нет приставки микрофарад (мкФ, uF), или нанофарад (нФ, nF) то емкость этого конденсатора измеряется в пикофарадах (пФ, pF). Такое условие не общепринятое, поэтому тщательно изучите схему, которую вы собираетесь читать или собирать. В фарадах (F) емкостей мало, поэтому используются мкФ, нФ и пФ.

ГОСТ 2.727-68 ЕСКД

ГОСТ 2.727-68

Группа Т52

МКС 01.080.4029.240.10

Дата введения 1971-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 13.08.68 N 1289

3. ВЗАМЕН ГОСТ 7624-62 в части разд.7

4. ИЗДАНИЕ (апрель 2010 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в декабре 1980 г., октябре 1993 г. (ИУС 3-81, 5-94), Поправкой (ИУС 3-91)

Настоящий стандарт распространяется на схемы, выполняемые вручную или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности и строительства и устанавливает условные графические обозначения разрядников и предохранителей.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1. Обозначения элементов электровакуумных приборов — по ГОСТ 2.731-81.

2. Обозначения защитных и испытательных разрядников приведены в табл.1.

Таблица 1

3. Обозначения высокочастотных разрядников приведены в табл.2.

Таблица 2

2, 3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4. Обозначения предохранителей приведены в табл.3.

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. N 2).

Электронный текст документаподготовлен АО «Кодекс» и сверен по:официальное изданиеЕдиная система конструкторскойдокументации. Обозначения условныеграфические в схемах: Сб. ГОСТов. -М.: Стандартинформ, 2010

Основные понятия

Сила тока — количество заряда (q, в Кулонах), перемещаемое через поперечное сечение проводника в единицу времени (t, в секундах).

i(t) = dq/dt или I = q/t , измеряется в Амперах = А

Напряжение — предел отношения количества энергии, необходимой для переноса некоторого количества электричества из одной точки пространства в другую, к этому количеству электричества, когда оно стремится к нулю. Последнее равенство написано в предположении, что энергия и заряд — величины непрерывные. Размерность напряжения:

В = Дж • Кл−1

Из основных понятий как следствие вытекают определения:

Энергия — мера способности объекта совершать работу. Её размерность:

Дж = В • А • с

Мощность — скорость изменения энергии во времени. Размерность мощности:

Вт = Дж • с−1 = В • А

Электрическая цепь

Основная статья: Электрическая цепь

Электрическая цепь — совокупность элементов и источников, предназначенных для генерации, приема и преобразования токов и напряжений (электрических сигналов). Те участки цепи, куда поступают или для которых генерируются сигналы, называют входами; те участки, на которых регистрируют токи или напряжения в результате их генерации или преобразования, — выходами.

Элементы электрической цепи — идеализированные устройства с двумя или более зажимами, все электромагнитные процессы в которых с достаточной для практики точностью могут быть описаны только в основных понятиях (тока и напряжения).

Элементы бывают: линейные и нелинейные, пассивные и активные, стационарные и нестационарные, непрерывные и дискретные, с сосредоточенными и распределенными параметрами. Из дальнейшего рассмотрения исключим нестационарные элементы и элементы с распределенными параметрами.
Источники электромагнитной энергии — идеализированные устройства, имеющие два или более зажимов и предназначенные для генерации или преобразования электромагнитной энергии. Источники бывают: независимые, зависимые и управляемые.

Ветвь

Ветвью называется участок электрической цепи с одним и тем же током. Ветвь состоит из одного активного или пассивного элемента или представляет собой последовательное соединение нескольких элементов.

Узел

Узлом называется место соединения трех и более ветвей. Различают понятия геометрического и потенциального узлов. Геометрические узлы, имеющие одинаковые потенциалы, могут быть объединены в один потенциальный узел.

Двухполюсник

Основная статья: Двухполюсник

Двухполюсником называют часть электрической цепи с двумя выделенными зажимами-полюсами.

Четырёхполюсник

Основная статья: Четырёхполюсник

Четырёхполюсником называют часть электрической цепи, имеющую две пары зажимов, которые называются входными и выходными.