Skan
(2)

7

Analiza obwodów elektrycznych

7.1

Struktura obwodów elektrycznych

Elementy elektryczne połączone ze sobą tworzą układy elektryczne. Układ elektryczny, w którym jest przynajmniej jedna zamknięta ścieżka dla przepływu prądu, nosi nazwę obwodu elektrycznego. Graficzne przedstawienie tych obwodów (układów) nazywa się schematem. Na schemat obwodu elektrycznego składają się symbole elementów i urządzeń elektrycznych oraz linie odwzorowujące połączenia elektryczne między nimi. Na schematach często zaznacza się także, za pomocą strzałek, zwrot prądu w danym miejscu obwodu i zwrot spadków napięć na elementach obwodów łub biegunowość napięć źródłowych (siły elektromotorycznej).

Obwody elektryczne mogą być nierozgałęzione (proste) łub rozgałęzione (złożone). W praktyce spotykamy się najczęściej z obwodami rozgałęzionymi (złożonymi)", które do celów analizy bardzo często redukuje się jednak do obwodów' prostych. Prosty obwód elektryczny, pokazany na rys. 7.1, składa się ze źródła energii elektrycznej o sile elektromotorycznej E i. połączonego l    z nim szeregow'0 rezystora (obciążenia) R. Źródło

'0

Rys. 7.1

Przykład nierozgałęzionego (prostego) obwodu elektrycznego

nich spadków napięć U_R i

charakteryzuje się pewną rezystancją wewnętrzną, co na schematach elektrycznych uwzględnia się przez narysowanie dodatkowego elementu r połączonego szeregowo ze źródłem. Zwrot prądu I w takim obwodzie przyjęto oznaczać zgodnie ze zwrotem siły ruchu dodatnich ładunków elektrycznych, tzn. że prąd płynie od miejsca o wyższym potencjale (+) do miejsca o niższym potencjale¹ (—). Przepływ prądu przez rezystory R i r (rys. 7.1) powoduje pojawienie się ną U_r. Spadki napięć oznacza się strzałkami zwróconymi w stronę wyższego potencjału. Grot strzałki prądu płynącego od miejsca o wyższym potencjale do miejsca o potencjale niższym jest więc skierowany przeciwnie niż groj

330

1

Oznaczenie kierunku przepływu prądu jest rzeczą umowną. Kierunek przepływu prądu przyjęto zgodny z kierunkiem ruchu ładunków dodatnich. Elektrony w przewodnikach poruszają się zatem w kierunku przeciwnym do kierunku prądu.