Основные понятия, элементы и законы электрических цепей
Электротехника — это область науки и техники, изучающая электрические и магнитные явления и их использование в практических целях.
В электротехнике изучается устройство и принцип действия различных электротехнических устройств, используемых для получения, преобразования, передачи и потребления электрической энергии. Описание основных характеристик электротехнических устройств с помощью таких универсальных понятий, как напряжение, ток, электродвижущая сила (ЭДС) становится возможным при их представлении в виде электрической цени.
Электрический заряд (количество электричества) — это свойство объекта, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях. Заряд является количественной характеристикой. Единица измерения заряда в СИ — кулон (Кл).
Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы — электрон (один отрицательный элементарный электрический заряд) и протон (один положительный элементарный электрический заряд). Электрическими зарядами обладают также положительные и отрицательные ионы. Носителями зарядов в полупроводниковых приборах являются электроны и дырки, т.е. вакантные валентные уровни атомов полупроводника.
Заряженные частицы, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, создают электрическое поле. Поле, окружающее неподвижные заряды, называется электростатическим. Энергетической характеристикой электрического поля является электрический потенциал.
Электрический потенциал 
некоторой точки 
электрического поля определяется как работа, совершаемая силами этого поля при перемещении единичного положительного заряда из данной точки электрического поля в бесконечность, т.е. в такую другую его точку, электрический потенциал которой равен 0. Электрическая разность потенциалов, например, между двумя точками пространства 
и 
, 
, численно равна работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда из точки в точку .
Единица измерения потенциала и разности потенциалов — вольт (В), единица измерения работы — джоуль. Вольт численно равен работе в 1 джоуль, произведенной при перемещении заряда в 1 кулон из данной точки электрического поля, имеющей потенциал 1 В, в бесконечность.
Если в электрическое поле поместить образец из проводящего материала (проводника), например, из металла, то в нем под действием поля возникнет электрический ток проводимости — направленное движение электрических зарядов.
Ток в металлах образуется перемещением электронов, в электролитах и газах — перемещением положительно и отрицательно заряженных частиц (ионов). За направление тока принято направление перемещения положительных зарядов.
Ток 
равен скорости переноса электрического заряда 
через поперечное сечение проводника или через поверхность: 
. Единица измерения тока — ампер (А). Один ампер соответствует перемещению заряда в 1 кулон за 1 секунду.
Электрический ток может быть переменным или постоянным. Электрический ток, направление которого неизменно, называют постоянным током и обозначают прописной буквой 
.
Электрический ток, направление которого не остается постоянным, называется переменным током. Значение переменного тока в рассматриваемый момент времени называют мгновенным и обозначают строчной буквой .
Для получения непрерывного направленного движения носителей электрических зарядов необходимо создать замкнутый электрический контур — электрическую цепь. Электрическая цепь — это совокупность соединенных друг с другом проводниками (различной коммутационной аппаратурой) элементов цепи, по которым может протекать электрический ток.
В зависимости от отношения к процессу потребления или производства энергии элементы цепи можно разделить на две группы: источники электрической энергии и приемники электрической энергии.
Источники электрической энергии — это электротехнические устройства (генераторы, термоэлементы, фотоэлементы, гальванические элементы), производящие электрическую энергию, преобразуя в нее какую-либо другую форму энергии, например механическую (генераторы).
Приемники (потребители) электрической энергии — это электротехнические устройства, потребляющие электрический ток. Они накапливают (запасают) электрическую энергию или преобразуют ее в какую-либо другую форму энергии, например механическую (электродвигатели).
Всс элементы электрической цепи условно можно разделить на активные и пассивные. Активные элементы содержат в своей структуре источник электрической энергии. Пассивные элементы рассеивают (резисторы) или накапливают (катушка индуктивности и конденсатор) энергию.
Соотношения между падением напряжения 
на элементе электрических цепей и протекающим через него током описываются дифференциальными или (и) алгебраическими уравнениями.
Элемент, параметры которого зависят от величины (направления) протекающего тока или от падения напряжения на элементе, а взаимосвязь между током и напряжением описывается нелинейным уравнением, называют нелинейным. Электрические цепи, содержащие такие элементы, называются нелинейными цепями.
Линейная электрическая цепь содержит только элементы, параметры которых не зависят от протекающих токов или падений напряжения на этих элементах, а взаимосвязь между током и напряжением описывается, линейным уравнением. Такие элементы называются линейными.
Схема электрической цени (электрическая схема) — это графическое изображение электрической цепи с помощью условных обозначений ее элементов, показывающее соединение этих элементов. На рис. 1.1 изображена электрическая схема цепи, состоящей из источника постоянного тока (гальванического элемента или аккумулятора) 
, световых приборов 
и 
, двигателя постоянного тока 
.
Эта теория взята со страницы помощи с заданиями по электротехнике:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Пассивные элементы электрической цепи |
| Источники электрической энергии |
| Электрические измерения и электроизмерительные приборы |
| Измерения в цепях постоянного и переменного тока низкой частоты |
