Принципиальные электрические схемы: назначение, виды и особенности

Что такое принципиальная электрическая схема. Для чего она нужна. Какие бывают виды принципиальных схем. Как правильно читать и составлять принципиальные схемы. Основные элементы и обозначения на схемах.

Содержание

Что такое принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема — это документ, который с помощью условных графических обозначений показывает все электрические компоненты устройства или системы и связи между ними. Она дает полное представление о составе изделия и принципе его работы.

Главное отличие принципиальной схемы от других видов электрических схем заключается в том, что она отображает не реальное расположение элементов, а их функциональные связи. Это позволяет понять логику работы устройства.

Назначение принципиальных электрических схем

Принципиальные схемы используются для решения следующих задач:

  • Показать состав изделия и все электрические связи между его компонентами
  • Объяснить принцип работы устройства или системы
  • Служить основой для разработки других конструкторских документов
  • Использоваться при наладке, регулировке, контроле и ремонте изделия
  • Изучать принцип действия изделия при обучении персонала

Таким образом, принципиальная схема является одним из важнейших конструкторских документов в электротехнике и электронике.


Виды принципиальных электрических схем

Существует несколько основных видов принципиальных схем:

Структурная схема

Отображает основные функциональные части изделия и взаимосвязи между ними. Дает общее представление о принципе работы устройства.

Функциональная схема

Поясняет процессы, протекающие в отдельных функциональных блоках или во всем изделии. Показывает взаимодействие между блоками.

Полная принципиальная схема

Содержит все электрические компоненты и связи между ними, необходимые для полного понимания работы устройства.

Принципиальная схема функциональной группы

Охватывает только часть общей принципиальной схемы, относящуюся к определенной функции изделия.

Основные элементы принципиальных схем

На принципиальных электрических схемах изображают следующие основные элементы:

  • Источники питания (батареи, генераторы)
  • Пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности)
  • Активные компоненты (диоды, транзисторы, микросхемы)
  • Коммутационные устройства (выключатели, реле, разъемы)
  • Измерительные приборы
  • Электрические соединения между компонентами

Каждый элемент обозначается стандартным условным графическим символом. Это позволяет быстро понимать состав и функции схемы.


Правила составления принципиальных схем

При разработке принципиальных электрических схем следует соблюдать ряд важных правил:

  • Схема должна быть выполнена в соответствии с действующими стандартами
  • Все элементы изображаются условными графическими обозначениями
  • Линии связи должны быть четкими, с минимальным количеством изломов
  • Расположение элементов должно обеспечивать ясность схемы
  • Схема сопровождается перечнем элементов

Соблюдение этих правил позволяет создавать понятные и информативные принципиальные схемы.

Как читать принципиальные электрические схемы

Чтение принципиальных схем требует определенных навыков. Для правильного понимания схемы необходимо:

  1. Ознакомиться с назначением устройства
  2. Изучить условные графические обозначения
  3. Разобраться в структуре схемы, выделив функциональные блоки
  4. Проследить связи между элементами
  5. Понять принцип работы отдельных узлов и всего устройства

С опытом навык чтения схем развивается, позволяя быстро анализировать работу сложных электронных устройств.


Программы для создания принципиальных схем

Современные принципиальные схемы обычно создаются с помощью специальных компьютерных программ. Наиболее популярные из них:

  • AutoCAD Electrical — профессиональный инструмент для проектирования электрических систем
  • КОМПАС-Электрик — отечественная САПР для электротехники
  • KiCad — бесплатный пакет для разработки электронных схем и печатных плат
  • EasyEDA — онлайн-редактор электрических схем с бесплатным доступом

Эти программы значительно упрощают и ускоряют процесс создания принципиальных схем по сравнению с ручным черчением.

Заключение

Принципиальные электрические схемы являются важнейшим инструментом разработки и документирования электронных устройств. Умение составлять и читать такие схемы — необходимый навык для инженеров-электронщиков и радиотехников. Правильно выполненная принципиальная схема позволяет понять работу устройства и служит основой для его изготовления, наладки и ремонта.


Проектирование принципиальной схемы электрического устройства — Национальная сборная Worldskills Россия

На этом занятии рассмотрим систему проектирования печатных плат и разберем этапы создания схемы принципиальной электрической

Видеолекция

Конспект

Этапы создания схемы

  • Создание проекта
  • Наполнение проектного поля схемы компонентами
  • Расстановка компонентов
  • Создание соединений
  • Создание классов цепей
  • Параметризация компонентов
  • Документирование

Проект в Eagle

1. Заходим в Eagle и создаем проект для смарт-часов

2. Находим место в файловой системе, где находится проект

3. Копируем библиотеку в папку проекта. После обновления библиотека появится в проекте

4. Создаем пустую схему и производим необходимые настройки, например, сетку

Создание схемы

1. Согласно эскизу переносим все компоненты на рабочее поле

Важно

Важно научиться передвигать компоненты, поворачивать, добавлять, удалять и передвигать по холсту с масштабированием

2. Начинаем с резистора и конденсатора:

  • заходим в библиотеку
  • в выпадающем списке находим резистор Res
  • добавляем его на рабочее поле
  • при необходимости вращаем резистор правой кнопкой мыши
  • оставляем горизонтальное и вертикальное расположение резисторов
  • аналогично добавляем вертикальный и горизонтальный конденсаторы

3. Добавляем разъемы

Важно

Чтобы передвинуть компонент по холсту, необходимо выбрать его с помощью кнопки Move

4. Посмотрим основные свойства компонента, нажимая на него правой кнопкой мыши и выбирая в меню соответствующий пункт

5. Перенесем все оставшиеся компоненты с эскиза и расположим их так же, как планировали при составлении эскиза схемы

6. После расстановки создаем соединения, согласно эскизу

Важно

Если цепи очень длинные, необходимо разорвать их и использовать метки цепей. В системе цепи с одинаковыми именами автоматически будут соединяться

7. Запускаем автоматическую проверку

8. Для дифференциации ширины дорожки для цепей в автоматической или интерактивной разводке создаем определенные классы цепей и назначаем для них параметры:

  • заходим в классы цепей
  • задаем класс Power и добавляем силовые цепи
  • во вкладке Rules выбираем необходимые параметры

9. Для всех компонентов подставляем их значения. Это позволит оформить документацию для монтажников. Например, указываем номинал для резистора и полную спецификацию интегральных схем

10. Для всех компонентов проверяем и меняем при необходимости их имена

Важно

При необходимости можно делать текстовые пометки на схему. Например, выделить блок и обозначить его принадлежность блоку структурной схемы

Итак, мы подготовили проект схемы принципиальной электрической для нашего устройства. Давайте посмотрим, как запомнился материал занятия.

Интерактивное задание

Для закрепления полученных знаний пройдите тест

Стартуем!

Используя стрелку над изображением компонента

Используя пробел на клавиатуре

С помощью клавиши enter

С помощью правой кнопки мыши

Дальше

Проверить

Узнать результат

Дальше

Проверить

Узнать результат

Разорвать их и использовать метки цепей

Изменить расположение компонентов на схеме

Уменьшить масштаб схемы

Расположить компоненты ближе друг к другу

Дальше

Проверить

Узнать результат

К сожалению, вы ответили неправильно

Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Пройти еще раз

Неплохо!

Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Пройти еще раз

Отлично!

Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями

Пройти еще раз

Разработка принципиальных электрических схем в ElectriCS Pro 7

Михаил Чуйков
Ведущий специалист, команда разработчиков ElectriCS Pro

Светлана Капитанова
Специалист по маркетингу, команда разработчиков ElectriCS Pro

При разработке систем управления одним из основных документов проектной документации является принципиальная схема. Именно она определяет основной состав компонентов электрооборудования и взаимосвязей между ними. Принципиальная схема — фундамент электротехнического проекта, и от правильного ее выполнения зависит дальнейшее выполнение монтажных схем, схем соединений и всей сопроводительной документации. Рассмотрим выполнение принципиальных схем в системе ElectriCS Pro 7.

Для проектирования схем ElectriCS Pro использует графический редактор AutoCAD или nanoCAD. При этом удачно совмещается вся мощь инструментов графического редактора и дополнительные специализированные команды проектирования схем. Следует отметить, что для пользователей, которые привыкли работать в «чистом» AutoCAD, переход на проектирование в ElectriCS Pro происходит достаточно легко: свою коллекцию элементов пользователь может сохранить в библиотеке ElectriCS Pro и сразу же использовать на схеме.

Документ «Схема электрическая принципиальная»

В дереве проектной документации папка с принципиальными схемами имеет набор атрибутов, которые используются в основной надписи на листах схемы. Количество атрибутов и правила их заполнения являются настраиваемыми (рис. 1).

Рис. 1. Атрибуты схемы электрической принципиальной

Листы принципиальной схемы представлены в виде списка с указанием формата листа с возможностью функции предварительного просмотра. В списке можно создать новый лист схемы, открыть его или удалить (рис. 2).

Рис. 2. Перечень листов схемы принципиальной

Если вы дважды щелкнете мышкой по номеру листа, он откроется в окне графического редактора. В графическом редакторе справа от схемы добавлена панель менеджера, на закладках которой представлены все объекты проекта. Также добавлены дополнительные панели инструментов и меню ElectriCS Pro (рис. 3).

Рис. 3. Лист схемы в графическом редакторе

Создание и размещение на схеме электрических устройств

В диалоге создания электрического устройства указываются: его буквенно­позиционное обозначение, шкаф, в котором оно расположено, система. Если в диалоге указать тип по базе изделий, то у устройства будет сформирован элементный состав, автоматически подставится префикс обозначения и следующий свободный порядковый номер (например, у автоматического выключателя сформируется QF3, если в проекте уже были QF1 и QF2). При создании устройства проверяется уникальность его обозначения, в проекте не может быть двух устройств с одинаковым обозначением1 (рис.  4).

Рис. 4. Диалог создания электрического устройства

После создания устройство отобразится в менеджере. Для каждого устройства выводится элементный состав в виде условно­графических обозначений (УГО), при этом УГО, которые еще не размещены на схеме, помечаются зелеными маркерами в левом верхнем углу. Размещение элемента на схеме производится стягиванием соответствующего УГО с панели менеджера на поле схемы. Автоматически проставляется маркировка контактов и обозначение элемента. Контакты, не имеющие подключения, отмечаются маркером на схеме в виде сиреневых квадратов (рис. 5).

Рис. 5. Размещение элемента (УГО) устройства на схеме

В ElectriCS Pro используются УГО двух типов: статические и динамические. Статические УГО содержатся в библиотеке УГО и представляют собой элементы, графика которых не отличается от проекта к проекту, от листа к листу: катушки, контакты реле, двигатели и т.д. Но есть и другой вид электрических устройств, которые на схемах отображаются в виде таблиц контактов и имеют переменный внешний вид: разъемы, блоки управления, контроллеры, частотные преобразователи и т. д. Как правило, при использовании динамических УГО на схему выводятся только задействованные контакты (рис. 6).

Рис. 6. Пример статического (слева) и динамического УГО

Работа с электрическими связями (ЭС)

Удобный инструмент отрисовки позволяет задавать связи между контактами буквально двумя щелчками мыши, связь выстраивается с изломом. Номер связи присваивается автоматически, по порядку следующий из свободных (рис. 7).

Рис. 7. Электрическая связь

Когда же на принципиальную схему наносится элемент устройства, который уже размещен на другом листе схемы и имеет подключения, то от его выводов автоматически отрисуются уже подключенные электрические связи в виде отрезков.

Если пользователь при создании новой связи указал номер уже существующей электрической связи, то программа покажет сообщение­предупреждение, что ЭС с указанным обозначением уже существует, и предложит объединить связи. Так могут объединяться электрические связи, графически разнесенные на одном листе схемы или расположенные на разных листах схемы.

При «подтягивании» одной связи к другой они автоматически объединяются. Существует также обратная операция — разделения электрической связи (рис. 8).

Рис. 8. Пересечение связей и их объединение. На пересечении связей можно установить разрыв

Следует отметить, что ElectriCS Pro позволяет при необходимости на один вывод устройства подключать две электрические связи с разными номерами (рис. 9).

Рис. 9. Возможность подключения на один контакт двух (и более) электрических связей

При перемещении элементов подключенных устройств связи от контактов не отрываются, а вытягиваются, то есть если была задана связь между контактами, то программа обеспечивает целостность связей независимо от расположения элементов на листе схемы (рис. 10).

Рис. 10. Перемещение УГО с подключенными контактами

Для удобства работы с электрическими связями программа ElectriCS Pro предоставляет возможность отрисовки групповых линий связи, в том числе соединение линиями связи сопоставленных друг с другом контактов, создания изломов на линиях и другие полезные команды.

Для отображения перехода электрической связи на другой лист схемы используется несколько типов переходов:

  • на следующий (или предыдущий) лист схемы, где отображается данная связь;
  • на заданный лист схемы;
  • на контакт электрического устройства и т.д.

Для каждого типа перехода можно задать УГО и набор атрибутов. При изменении нумерации листов или обозначения устройства, на контакт которого ссылается переход, атрибуты перехода пересчитываются автоматически (рис. 11).

Рис. 11. Переходы линий электрической связи

Копирование фрагментов схем

Копирование фрагмента схемы применяется при наличии в схеме повторяющихся типовых фрагментов. Достаточно выделить любую часть схемы и скопировать ее для вставки на данный лист либо на другой лист схемы. Также фрагмент может быть вставлен в другой проект. При вставке фрагмента автоматически создаются новые электрические устройства такого же типа, что и исходные, а также новые связи (рис. 12).

Рис. 12. Копирование фрагмента схемы

Перечень элементов схемы электрической принципиальной

Табличный отчет «Перечень элементов» генерируется программой ElectriCS Pro автоматически по данным с принципиальной схемы. Отчет можно получить отдельным документом в формате PDF, RTF, XLS, HTML, DWG, TXT или разместить на листе принципиальной схемы.

В комплект поставки ElectriCS Pro включено несколько вариантов перечня элементов: с зонами и без зон, с основной надписью по ЕСКД или СПДС. Модуль «Мастер отчетов» позволяет пользователю самостоятельно модифицировать отчет (рис. 13).

Рис. 13. Перечень элементов

В заключение следует отметить, что в статье рассматривались только основные моменты отрисовки принципиальных схем в среде ElectriCS Pro. Программа является многофункциональной и гибкой как в плане настроек, так и в последовательности разработки схемы. ElectriCS Pro предоставляет пользователю достаточный набор инструментов для создания любых многолинейных принципиальных схем. При этом качество проектирования существенно повышается за счет сокращения числа ошибок проектировщика. 


1 ElectriCS Pro содержит настраиваемую систему обозначений электротехнических компонентов, использование которой позволяет выпускать схемы практически под любой стандарт проектирования. Например, если в одном проекте в разных шкафах допускается наличие одинаковых обозначений у электрических устройств и связей (то есть шкафы являются идентичными), то в этом случае в настройках указывается, что на уникальность обозначения компонента также влияет обозначение шкафа, где расположены данные элементы.

САПР и графика 12`2012

  • СиСофт
  • inventor
  • autodesk
  • electrics
  • pro
  • 7

Принципиальная схема — все, что вам нужно знать

Что такое принципиальная схема?

Принципиальная схема представляет собой типичное графическое изображение электрической цепи. Он показывает, как электрические компоненты связаны между собой. Инженеры и электрики используют его для символического объяснения частей и путей электрического хода. Принципиальная схема играет жизненно важную роль в проектировании, строительстве и обслуживании электрических и электронных машин.

Элементарная схема, электрическая схема и электронная схема — термины, используемые для обозначения принципиальной схемы. Принципиальные схемы также наглядны, поскольку в них используются привлекательные изображения. На схематической диаграмме используются стандартные отраслевые символы. В этой статье мы подробно рассмотрим принципиальную схему.

Источник изображения : Smartdraw.com

 

Принципиальные схемы играют важную роль в области электротехники. Вот почему так важно иметь электрическую схему , особенно в авиационной и атомной промышленности:

  • Личная безопасность – Они облегчают травмы/несчастные случаи с персоналом, работающим на них, в результате поражения электрическим током и взрывов.
  • Безопасность оборудования – Надлежащие принципиальные схемы помогают электрику лучше понять конструкцию, разумно рассмотреть модификации и адекватно объяснить свой план работы.
  • Рентабельность – хотя создание принципиальной схемы может занять некоторое время, окончательный бюджетный план составляется позже, что позволяет избежать денежных потерь в отрасли, возникающих при отсутствии предварительной картины процесса.
  • Улучшенный вывод — это план схем; следовательно, легко внести исправления заранее, они обеспечивают графическое отображение реального расположения всех объектов в цепи и того, как физически соединены электрические провода. Они действуют как руководство для электротехников при реализации схемы.
  • Расширенное обучение . Они учат новичков и подрядчиков тому, как обстоят дела в конкретной отрасли. Они являются хорошим ориентиром и упрощают обучение, а также облегчают продолжение проекта любым пользователем.

 

Принципиальная схема Vs. Схематическая диаграмма

Принципиальные схемы , также называемые графическими диаграммами, не совпадают со схематическими диаграммами.

 

Типы цепей

1. Замкнутая и разомкнутая цепи

Замкнутая цепь имеет полный путь, а разомкнутая цепь имеет неполный путь, т. е. незамкнутая. Другими словами, когда вы выключаете свет в своей комнате, цепь размыкается; следовательно, лампочка не дает света. Но когда вы включаете их, происходит полное замыкание цепи, поэтому лампочка загорается.

Источник изображения : completeelectrical.biz

2. Последовательная и параллельная цепь

В последовательной цепи соединение компонентов обеспечивает протекание одного и того же тока через все части цепи. Ток идет только по одному пути, поэтому в случае с лампочками, когда одна отсутствует или повреждена, ток не будет течь через остальные, и ни одна из них не включится.

В параллельной цепи электрические объекты располагаются таким образом, что ток должен прерваться перед следующим подключением. Текущие погружения, таким образом, компоненты заряжаются независимо друг от друга. Этот тип подключения используется в домах, чтобы при перегорании одной лампочки. На общее освещение квартиры не влияет.

Источник изображения : completeelectrical.biz

3. Короткое замыкание

Короткое замыкание позволяет току проходить по неустановленному пути. Ток должен испытывать минимальное сопротивление; следовательно, компонент, который обходит короткое замыкание, может быть поврежден. Огромный поток тока при коротком замыкании вызывает перегрев проводов и может привести к пожару. Таким образом, необходимо установить автоматические выключатели и блоки предохранителей для отключения цепей.

Источник изображения : completeelectrical.biz

 

Основные части цепи

Цепь, независимо от ее размера и местоположения, состоит из четырех основных частей. К ним относятся источник энергии, широко известный как переменный или постоянный ток, проводник, представляющий собой провод, электрическая нагрузка, представляющая собой устройство, и контроллер (переключатель). Рассмотрим их подробно:

1. Источник энергии

Он обеспечивает напряжение и ток для питания гаджета, подключенного к цепи. К источникам напряжения относятся батареи любого типа, например, используемые в автомобилях, ноутбуках, солнечных панелях и т. д. Они обеспечивают постоянный уровень напряжения в цепи.

Источник тока идеально подходит для обеспечения постоянного тока энергии, несмотря на допустимое напряжение. Ток, измеряемый в амперах, включается в систему для защиты устройства, обеспечивающего электрическую нагрузку в цепи. Например, светодиоду требуется постоянный уровень тока, чтобы предотвратить его взрыв или повреждение.

2. Проводник

Проводник обеспечивает путь цепи, по которому течет энергия. Он отвечает за присоединение ко всем другим объектам канала. Точно так же, как жидкости текут по трубам, количество энергии, необходимой в цепи, определяет размер провода, из которого состоит проводник цепи.

3. Переключатель

Как и любой другой переключатель, этот также замыкает (продолжает) или открывает (размыкает) поток электричества в цепи. Существуют различные переключатели, такие как настенные выключатели, переключатели на ключах от машины, кнопки и другие биометрические инструменты.

4. Нагрузка

Означает количество энергии, которое требуется устройству для выполнения задачи, будь то освещение, нагрев или запуск процесса. Количество потребляемой мощности измеряется в ваттах и ​​рассчитывается путем умножения силы тока в амперах и вольт в конкретной цепи. В настоящее время практически в каждом доме есть энергоемкий предмет, будь то телевизоры, моторы и т.д., все это нагрузочные устройства.

 

Символы принципиальных схем

Символы, используемые для создания принципиальных схем , стандартизированы на международном уровне. Каждый символ представляет собой особенность физического моделирования устройства. Следовательно, крайне важно правильно понять, что означает каждый символ. Далее приведен список наиболее часто используемых символов схемы :

  • Ячейка – это источник энергии. Его логотип представляет собой две линии, одна длинная, а другая короткая, параллельные друг другу.
  • Батарея – это более чем одна ячейка с более значащей клеммой, обычно слева, + (положительной). Он выглядит как серия длинных и коротких параллельных линий.
  • Провод – средство для передачи тока из одной точки в другую и соединяет компоненты цепи.
  • Резистор – регулирует поток тока и обычно представляет собой зигзагообразную линию.
  • Выключатель – отвечает за полное прохождение тока. Это разрыв прямой линии или восходящей диагональной линии на принципиальной схеме.
  • Амперметр – предназначен для измерения тока, обозначенного буквой А в кружке.
  • Вольтметр – предназначен для измерения напряжения и представляет собой букву V в кружке на принципиальной схеме.
  • Двигатель – преобразователь для преобразования электрической энергии в кинетическую. Его символ — М в кружке.
  • .
  • Лампа – компонент, преобразующий электрическую энергию в свет.

 

Примеры принципиальных схем

Далее мы рассмотрим примеры принципиальных схем, чтобы лучше понять их.

1. Счетчик электроэнергии

Он также известен как электросчетчик. Общая мощность, использованная за определенный период, является энергией и измеряется электросчетчиком. Кроме того, электросчетчики также используются в линиях электроснабжения домов для измерения количества энергии, используемой как в цепях постоянного, так и переменного тока. Счетчики энергии обычно калибруются в киловатт-часах, где один киловатт-час равен количеству электроэнергии, необходимому для обеспечения 1000 ватт мощности в течение одного часа.

В электросчетчике есть алюминиевый диск, который вращается без остановки во время потребления энергии. Существуют также катушки давления и тока, так что, когда напряжение подается на катушку давления, ток протекает через нее и создает поток, который передает крутящий момент на диск. Этот крутящий момент воздействует на привод, заставляя алюминиевый диск вращаться. Вращение пропорционально количеству используемой энергии. Затем это записывается на счетчике энергии.

 

2. Цепь мультиметра

Это черный ящик, состоящий из электрических цепей, которые позволяют перезапустить почти любую электрическую проводку или устройство. Он также известен как вольтомметр или ВОМ и состоит из множества цифр, циферблатов и переключателей, которые могут сбивать с толку.

Можно быстро проверить работоспособность батарей, используемых в различных устройствах. Вольтметр состоит из гальванометра, последовательно соединенного с резистором. Вы можете измерить протекающий ток, т. е. напряжение в цепи, соединив концы ВОМ поперек канала. Это отличный инструмент для измерения электричества в вашей коллекции инструментов.

 

Как создать принципиальную схему с помощью Edraw

Наконец, изучив теоретическую часть принципиальной схемы, мы можем создать ее с помощью онлайн-инструмента EdrawMax. Вы можете легко получить к нему доступ по адресу https://www.edrawmax.com/online/.

Прежде чем перейти к захватывающей части, вам сначала необходимо:

Внимательно изучить шаблон схем и логики, представленный в Edraw. Инструмент предоставляет встроенные символы электрических схем, электронные схемы, логические схемы и аналогичные технические схемы. Все, что вам нужно сделать, это дважды щелкнуть шаблон из категории Engineering в главном окне и перейти на страницу чертежа.

 

Теперь выполните следующие простые шаги, чтобы нарисовать принципиальную схему:

Шаг 1:  В меню «Файл» нажмите «Создать», затем «Инжиниринг» и дважды щелкните «Шаблон цепей и логики».

Шаг 2:  Во-вторых, перетащите соответствующие символы компонентов из готовой библиотеки и поместите их на холст для рисования.

Шаг 3:  Далее добавьте провода для подключения выбранных компонентов.

Шаг 4: Наконец, добавьте данные в фигуру, дважды щелкнув ее.

 

Затем вы можете:

Распечатать : перейдите в меню «Файл» и нажмите «Печать», чтобы просмотреть параметры печати. или

Экспорт : перейдите в меню «Файл», затем выберите «Экспортировать и отправить на экспорт». Вы можете поделиться электрической схемой в различных форматах, таких как Microsoft Office, PDF и т. д.

Попробуйте EdrawMax бесплатно

 

Понимание принципиальных схем — AP Physics 1

Все ресурсы AP Physics 1

7 Диагностические тесты 170 практических тестов Вопрос дня Карточки Учитесь по концепции

← Предыдущая 1 2 Следующая →

AP Physics 1 Справка » Электричество и волны » Электричество » Схемы » Понимание принципиальных схем

Каково эквивалентное сопротивление показанной выше цепи?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Когда резисторы соединены последовательно, они складываются нормально, например,

, когда они соединены последовательно, они добавляют через свои обратные

Используя эти правила, мы можем сначала объединить все резисторы последовательно ( и ,  и ), что может быть изображено следующим образом:

Используя правило параллельности, найти полное эквивалентное сопротивление.

Сообщить об ошибке

Каков заряд конденсатора на данной электрической схеме?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Соотношение между зарядом конденсатора и падением напряжения на нем:

Поскольку падение напряжения на обоих и одинаковое, нам просто нужно побеспокоиться о правильной части цепи. Конденсаторы противоположны резисторам, когда дело доходит до нахождения эквивалентной емкости, поэтому для конденсаторов, соединенных последовательно, два конденсатора справа добавят как таковые

Подключая к первому уравнению.

Поскольку два конденсатора соединены последовательно, они должны иметь тот же заряд, что и эквивалентный конденсатор.

Сообщить об ошибке

Какой ток проходит  на данной схеме?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Пояснение:

Первым шагом к решению этой задачи является использование правил Кирхгофа для написания набора уравнений для нахождения неизвестных. Ниже изображены две петли, и мы назначаем цепи 3 тока. Первый и второй ток проходят вверх через батареи 1 и 2 соответственно, а третий ток проходит вниз через .

Эти начальные условия дают нам наше первое уравнение:

Теперь, используя правило цикла и установив все изменения напряжения в контуре равными нулю, мы получим эти два уравнения для двух контуров. Петля слева дает нам:

Петля справа дает нам:

Поскольку мы хотим найти ток, который протекает через  , нам нужно найти для . Самый простой способ сделать это — взять первое уравнение и заменить либо  или  в одном из двух других уравнений. Следующее решение заменит первое уравнение, чтобы выполнить это.

Переставить.

Упростите второе уравнение.

Наконец, найдите и приравняйте два уравнения.

Сообщить об ошибке

Какова эквивалентная емкость данной электрической схемы?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Конденсаторы складываются противоположно тому, как резисторы складываются в цепи. То есть для конденсаторов последовательно добавляют так:

Конденсаторы, подключенные параллельно, добавляются следующим образом:

Используйте эту информацию, чтобы сложить все конденсаторы, подключенные последовательно. Единственная ветвь, к которой это относится, — это правая ветвь.

Эквивалентная схема показана ниже:

Подключите конденсаторы параллельно.

Сообщить об ошибке

Какая мощность рассеивается в приведенной выше схеме?

Возможных ответов:

Правильный ответ:

Объяснение:

Первым шагом к решению проблемы со схемой будет определение и расчет всех неизвестных токов с использованием законов Кирхгофа. Нарисовав петли в цепи и установив падение напряжения на петле равным нулю, мы можем рассчитать неизвестные токи и найти мощность. Две петли указаны здесь на этой диаграмме.

Обозначьте ток, протекающий через батарею, как , ток, протекающий через  и  , как , а ток, протекающий через  , как . Первая петля слева при записи по правилу петли дает:

Решите для тока.

Второй цикл дает нам:

Подставить значение для

Найти мощность, рассеянную через

Сообщить об ошибке

Каков общий ток в приведенной выше схеме?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Чтобы найти силу тока, сначала найдите суммарное сопротивление параллельно включенных резисторов:

После этого рассчитайте ток по закону Ома:

 

Сообщить об ошибке 0004 Какое общее напряжение в приведенной выше схеме?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Чтобы найти напряжение, сначала найдите суммарные сопротивления параллельно включенных резисторов:

Используйте закон Ома, чтобы найти напряжение.

Сообщить об ошибке

Какое сопротивление в приведенной выше схеме?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Пояснение:

Найдите полное сопротивление цепи, которое можно определить по закону Ома.

Теперь можно найти сопротивление второго резистора. Поскольку два резистора включены параллельно, их общее сопротивление зависит от следующего:

Переставьте и решите

Сообщить об ошибке

Каково общее сопротивление в приведенной выше схеме?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Найдите объединенные сопротивления для резисторов, включенных параллельно:

Объедините эти два объединенных последовательных резистора, чтобы найти общее сопротивление:

 

Сообщить об ошибке

Каково падение напряжения в приведенной выше схеме?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Найдите полное сопротивление цепи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *