Цепи с распределенными и с сосредоточенными параметрами

Если электрическая цепь содержит хотя бы один элемент с распределенными параметрами, то эта цепь называется цепью с распределенными параметрами. В противном случае цепь с сосредоточенными параметрами.

Элемент с сосредоточенными параметрами – это такой элемент, размеры которого не влияют на физические процессы в нем. К элементам с распределенными параметрами относятся линии передач, антенны. Если размеры элемента влияют на физические процессы, то это элемент с распределенными параметрами. В основном большинство элементов будем считать элементами с сосредоточенными параметрами.

Все высказанные выше определения достаточно условны. Один и тот же элемент в той или иной степени описания процесса на нем может быть отнесен к линейным или нелинейным, с распределенными или сосредоточенными параметрами.

В дальнейшем мы будем изучать линейные цепи с сосредоточенными параметрами.

Электрическая схема

Графическое изображение электрической цепи называется электрической схемой. На электрических схемах различают 3 элемента:

1. Ветвь – это последовательное соединение элементов, по которым протекает один и тот же ток.

2. Узел – это место электрической схемы, где сходится 3 и более ветвей.

3. Контур – это замкнутый участок цепи.

Пример:

- ветви;

- узлы;

- замкнутые контуры.

Число независимых контуров – это минимальное количество контуров, из которых может быть составлена рассматриваемая схема.

Обозначим - число ветвей, - число узлов, - число независимых контуров, которое определяется по формуле .

Положительные направления токов, падений напряжений и э.д.с.

Обычно при анализе электрических цепей произвольно выбирается положительное направление токов в ветвях. Затем в зависимости от выбранных положительных направлений токов определяются положительные направления падений напряжений на элементах. Рассмотрим отдельные элементы.

Это значит , - потенциалы точек а и b.

Падение напряжений – это разность потенциалов, т.е. , . То же самое будет на катушке индуктивности и конденсаторе.

Таким образом, положительное направление падения напряжения на пассивных элементах совпадает с положительным направлением тока через них.

Рассмотрим активный элемент – источник э.д.с.

, - потенциалы точек а и b.Тогда , .

Таким образом, положительное направление падения напряжения на источнике э.д.с. противоположно положительному направлению э.д.с.

Пример: