Електрично коло и његови елементи

У електричном колу мора постојати извор кретања електрично наелектрисаних честица, који се назива електрична струја. Другим речима, електрична струја мора имати свог патогена. Такав побуђивач струје, назван извор (генератор), саставни је део електричног кола.

Електрична струја може да изазове различите ефекте у природи — на пример, изазива светлење сијалица са жарном нити, покреће уређаје за грејање и електричне моторе. Сви ови уређаји и уређаји називају се пријемницима електричне струје. Пошто кроз њих протиче струја, односно укључени су у електрично коло, пријемници су такође елементи кола.

Проток струје захтева да постоји веза између извора и умиваоника, што се остварује помоћу електричних жица, које су трећа важна компонента електричног кола.

Електрично коло — скуп уређаја дизајнираних за пролаз електричне струје. Коло формирају извори енергије (генератори), потрошачи енергије (оптерећења), системи за пренос енергије (жице).

Електрично коло је скуп уређаја и објеката који формирају путању за електрична енергија, електромагнетни процеси који се могу описати помоћу концепта електромоторне силе, струје и напона.

Најједноставнију електричну инсталацију чине извор (галванска ћелија, батерија, генератор итд.), потрошачи или пријемници електричне енергије (сијалице са жарном нити, електрични грејачи, електромотори и др.) и прикључне жице које спајају стезаљке извора напона са стезаљкама потрошача. Ове. електрично коло — скуп међусобно повезаних извора електричне енергије, пријемника и жица које их повезују (преносни вод).

Шипак. 1. Електрична шема

Електрично коло је подељено на унутрашње и спољашње делове. Сам извор електричне енергије припада унутрашњем делу електричног кола. Спољни део кола обухвата прикључне жице, потрошаче, ножне прекидаче, прекидаче, електрична бројила, односно све што је повезано са стезаљкама извора електричне енергије.

Електрична струја може да тече само у затвореном електричном колу. Прекид струјног кола у било ком тренутку доводи до заустављања електричне струје.

Испод Електрична кола са једносмерном струјом у електротехници подразумевају кола у којима струја не мења свој правац, односно поларитет извора ЕМФ, у којима је константна.

Под електричним колима за наизменичну струју подразумевају се кола у којима тече струја која варира током времена (уп. наизменична струја). 

Извори енергије за кола су галванске ћелије, електрични акумулатори, електромеханички генератори, термоелектрични генератори, фотоћелије итд. У савременој технологији, електрични генератори се углавном користе као извори енергије. Сва напајања имају унутрашњи отпор чија је вредност мала у поређењу са отпором осталих елемената електричног кола.

ДЦ пријемници су електромотори који претварају електричну енергију у механичку енергију, уређаји за грејање и осветљење, постројења за електролизу итд.

Као помоћна опрема, електрично коло укључује уређаје за укључивање и искључивање (на пример, прекидачи), инструменте за мерење електричних величина (на пример, амперметри и волтметри), заштитне уређаје (на пример, осигураче).

Сви електрични пријемници карактеришу електрични параметри, од којих су главни напон и снага. За нормалан рад електричног пријемника потребно је одржавати Напон. 

Елементи електричног кола су подељени на активне и пасивне. ДА активни елементи електричног кола обухватају оне у којима се индукује ЕМФ (ЕМФ извори, електромотори, батерије при пуњењу итд.). ДА пасивни елементи укључују електричне пријемнике и прикључне жице.

Кола се користе за конвенционално представљање електричних кола. На овим дијаграмима извори, пријемници, жице и сви други уређаји и елементи електричног кола су назначени помоћу конвенционалних симбола (графичких ознака) направљених на одређени начин.

Према ГОСТ 18311-80:

Коло напајања - електрично коло које садржи елементе чија је функционална намена производња или пренос главног дела електричне енергије, њена дистрибуција, трансформација у другу врсту енергије или у електричну енергију са другим вредностима параметара.

Помоћно коло електричног производа (уређаја) — електрично коло различите функционалне намене, које није струјно електрично коло електричног производа (уређаја).

Електрично управљачко коло - помоћно коло електричног производа (уређаја), чија је функционална сврха активирање електричне опреме и (или) појединачних електричних производа или уређаја или промена вредности њихових параметара.

Електрично сигнално коло — помоћно коло електричног производа (уређаја), чија је функционална сврха активирање сигналних уређаја.

Електрично мерно коло — помоћно коло електричног производа (уређаја), чија је функционална намена мерење и (или) регистровање вредности параметара и (или) примање информација о мерењима електричног производа (уређаја) или електричне опрема.

Према тополошким карактеристикама, електрична кола се деле на:

• за једноставне (једноструке), двочворне и сложене (вишеланчане, вишечворне, равне (равне) и волуметријске);

• двополни, са два екстерна излаза (двополни и вишеполни, који садрже више од два екстерна излаза (четворополни, вишеполни).

Извори и пријемници (потрошачи) енергије са становишта теорије кола су биполарни, пошто су за њихов рад неопходна и довољна два пола преко којих преносе или примају енергију. Једна или друга мрежа са два терминала назива се активном ако садржи извор, или пасивном — ако не садржи извор (леви и десни део кола, респективно).

Уређаји који преносе снагу од извора до пријемника су четворополни јер морају имати најмање четири стезаљке за пренос снаге са генератора на оптерећење. Најједноставнији уређај за пренос енергије су жице.

Активне и пасивне мреже са два терминала у електричном колу

Генерализована еквивалентна шема кола

Елементе електричног кола који имају електрични отпор и називају се отпорници карактерише такозвана струјно-напонска карактеристика — зависност напона на прикључцима елемента од струје у њему или зависност струје у елементу. на напон на његовим стезаљкама.

Ако је отпор елемента константан при било којој вредности струје у њему и било којој вредности напона примењеног на њега, онда је струјно-напонска карактеристика права линија и такав елемент се назива линеарни елемент.

Генерално, отпор зависи и од струје и од напона... Један од разлога за ово је промена отпора жице када струја пролази кроз њу услед њеног загревања. Како температура расте, отпор проводника се повећава. Али пошто је у многим случајевима ова зависност безначајна, елемент се сматра линеарним.

Електрично коло чији електрични отпор секција не зависи од вредности и тренутни правци а напони у колу назива се линеарно електрично коло... Такво коло се састоји само од линеарних елемената и његово стање се описује линеарним алгебарским једначинама.

Ако отпор елемента кола значајно зависи од струје или напона, онда је струјно-напонска карактеристика нелинеарна и такав елемент се назива нелинеарним елементом.

Електрично коло чији електрични отпор најмање једне од секција зависи од вредности или правца струја и напона у овом делу кола назива се нелинеарно електрично коло… Такво коло садржи најмање један нелинеарни елемент.

У опису својстава електричних кола успоставља се веза између вредности електромоторне силе (ЕМС), напона и струја у колу са вредностима отпора, индуктивности, капацитивности и начина конструкције кола.

Приликом анализе електричних кола користе се следећи тополошки параметри кола:

• грана - део електричног кола кроз који протиче иста електрична струја;
• чвор - спој грана електричног кола. Обично се место где су две гране повезане не зове чвор, већ веза (или преклопни чвор), а чвор повезује најмање три гране;
• коло — низ грана електричног кола које формирају затворену путању, у којој је један од чворова и почетак и крај пута, а остали се састају само једном.

Стара едукативна трака. Један од 7 делова старе образовне траке "Електротехника са основама електронике", објављене 1973. године.из фабрике школског прибора:

Електрична и магнетна кола са једносмерном електричном струјом