Ветвь цепи
Ветвь и узел электрической цепи
Введение
Подавляющее большинство задач по электротехнике сводится к расчету режимов электрических цепей. В условии задается схема электрической цепи и параметры её элементов (напряжения источников питания, сопротивления резисторов и т. п.). Как правило, требуется определить токи и напряжения на различных элементах цепи.
Электрические цепи, в которых получение электрической энергии в источниках, ее передача и преобразование в приемниках происходят при неизменных по величине во времени токах и напряжениях, принято называть цепями постоянного тока.
Следует заметить что методы решения задач для цепей постоянного тока применимы и для цепей синусоидального тока. Различие только в применяемом математическом аппарате.
Непосредственно перед решением задачи необходимо проанализировать схему электрической цепи и выяснить к какому виду (простая или сложная) относится данная электрическая цепь. Для каждого вида существуют свои варианты и способы решения. Далее выбирают наиболее оптимальный вариант расчета и переходят непосредственно к решению задачи.
Для рассмотрения основных приемов решения подобных задач сначала необходимо определится с ключевыми понятиями, без которых дальнейшее рассмотрение будет просто невозможным.
Элементы электрической цепи
Электрической цепью называют совокупность электрических элементов, соединенных проводниками. Состояние электрической цепи можно описать с помощью понятийнапряжения и тока. Все элементы электрической цепи можно условно разбить на две группы: пассивные элементы (резисторы) и активные элементы (источники электромагнитной энергии).
Резистор - пассивный электрический элемент, характеризуемый величиной, называемой электрическим сопротивлением R. Иногда при расчете цепей удобнее использовать другой величиной, обратной сопротивлению: проводимостью G (1.
1).
Электрическое сопротивление резистора R, напряжение на его зажимах UR и ток через резистор IR связаны между собой законом Ома (1.2).
Под активными элементами электрической цепи следует понимать любые источники электрической энергии. Различают два вида источников электрической энергии: источники напряжения и источники тока.
Источник напряжения характеризуется двумя параметрами: величиной электродвижущей силы (ЭДС) Е и внутренним сопротивлением R. На схемах отображается в виде последовательного соединения источника ЭДС Е и сопротивления R.
Напряжение на зажимах источника напряжения U отличается от величины ЭДС E на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника R. Для случая, когда I = 0 справедливо U = E.
Источник тока также характеризуется двумя параметрами: величиной тока I и внутренним сопротивлением R. На схемах отображается в виде параллельного соединения источника тока со значением I и внутреннего сопротивления R.
Любой реальный источник электрической энергии можно представить в виде, как источника напряжения, так и источника тока. Иногда при решении задач возникает необходимость трансформировать источник тока в источник напряжения (или наоборот). Эти преобразования легко можно выполнить с помощью формул, приведенных ниже.
Цепи постоянного тока. Элементы цепи, определение.
Цепи постоянного тока это совокупность объектов и устройств, которые создают путь для движения электрического тока. При этом все происходящие электромагнитные процессы описываются с применение понятий об электродвижущей силе электрическом напряжении и токе.
Все объекты и устройства, которые входят в цепь постоянного тока подразделяются на категории.
Первая из них это источники тока. Те источники, в которых идет преобразование не электрической энергии в электрическую называются первичными. К ним относятся гальванические элементы аккумуляторы электрогенераторы фотоэлементы. Если же источник преобразует электрическую энергию, то он называется вторичным. К таким источникам можно отнести выпрямители трансформаторы стабилизаторы и преобразователи.
Кроме источников тока существуют потребители. В них идет обратный процесс преобразования энергии. То есть электрическая переходит в другие виды. В частности в тепловую в нагревательных элементах или в электромагнитную в виде излучения.
И все что осталось относиться к вспомогательным элементам цепи постоянного тока. То есть, то, что не является ни источником, ни потребителем энергии. Сюда можно отнести соединительные провода коммутационные разъёмы переключатели измерительные приборы.
Реальные электрические цепи для упрощения их анализа и расчета изображаются в виде электрических схем.
В которых реальные объекты и устройства заменяются на графические условные обозначения. Реальные источники тока в таких электрических схемах представляются в виде источника эдс с внутренним сопротивлением. Нагревательные элементы и им подобные изображаются в виде эквивалентного электрического сопротивления.
Рисунок 1 — пример электрической схемы
В случае проведения расчетов с использованием электрических схем выделяют некоторые понятия. Например, ветвь электрической цепи это такой участок схемы на котором значение тока неизменно. В такую ветвь может входить от одного до нескольких элементов включённых последовательно.
Рисунок 2 — ветвь электрической цепи
Узлом электрической цепи называется та часть цепи, где происходит соединение минимум трех ветвей. На практике их может быть значительно больше. А соединение двух ветвей это будет также одна ветвь без разветвлений, но разбитая на части.
И ток в них будет протекать все равно один и тот же. Если две различные ветви соединяют два разных узла, то они называются параллельными.
Рисунок 3 — узел электрической цепи
Ток в цепи постоянного тока не может протекать, если она не замкнута. И та часть цепи, которая состоит из нескольких ветвей и при этом она замкнута, называется контуром.
Рисунок 4 — контур электрической цепи
Любая цепь электрического постоянного тока, состоящая из выше перечисленных элементов, может быть отнесена к одному из двух видов цепей. Первая это линейная электрическая цепь. В такой цепи присутствуют только такие элементы параметры, которых не изменяются с изменением тока проходящего через них. В роли такого параметра может выступать сопротивление.
В нелинейных электрических цепях также могут присутствовать линейные элементы. Но отличаются такие цепи наличием одно или более нелинейного элемента.
То есть в таком элементе изменяется один из параметров при протекании тока через него. Простейшим нелинейным элементом является лампа накаливания. В холодном состоянии спираль имеет более низкое сопротивление, а при прохождении тока через нее сопротивление увеличивается.
Ветвь и узел электрической цепи
Электрическая цепь характеризуется совокупностью элементов, из которых она состоит, и способом их соединения. Соединение элементов электрической цепи наглядно отображается ее схемой. В зависимости от особенностей схемы следует применять тот или иной способ расчета электрической цепи. В данном разделе рассмотрим ключевые понятия, которые в дальнейшем будут необходимы для выбора наиболее оптимального и правильного приема решения задач.
Ветвью называется участок электрической цепи, обтекаемый одним и тем же током. Ветвь образуется одним или несколькими последовательно соединенными элементами цепи.
Узел - место соединения трех и более ветвей.
В качестве примера на рисунке изображены схемы двух электрических цепей. Первая из них содержит 6 ветвей и 4 узла. Вторая состоит из 5 ветвей и 3 узлов. В этой схеме обратите внимание на нижний узел. Очень часто допускают ошибку, считая что там 2 узла электрической цепи, мотивируя это наличием на схеме цепи в нижней части 2-х точек соединения проводников. Однако на практике следует считать две и более точки, соединенных между собой проводником, как один узел электрической цепи.
При обходе по соединенным в ветвях цепям можно получить замкнутый контурэлектрической цепи. Каждый контур представляет собой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, при этом каждый узел встречается в данном контуре не более одного раза. Ниже приведена электрическая схема, на которой отмечено несколько произвольно выбранных контуров.
Всего для данной цепи можно выделить 6 замкнутых контуров.
Элементы электрической цепи, их свойства, параметры, уравнения токов и напряжений.
Двухполюсники.Ветвь – электрическая цепь – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Ветвь – электрическая цепь
Cтраница 1
Ветвь электрической цепи – это участок ее, расположенный между двумя узлами. Замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, называют контуром электрической цепи. [1]
Ветвью электрической цепи и соответственно ее схемы называют весь участок электрической цепи, в кстором в любой момент времени ток имеет одно и то же значение вдоль всего участка. [2]
Ветвью электрической цепи называется ее участок, состоящий из одного или нескольких последовательно соединенных элементов, расположенный между двумя узлами. На рис. 3 – 2 показана цепь, состоящая из четырех ветвей. [3]
Ветвью электрической цепи и, соответственно, ее схемы называют весь участок электрической цепи, в котором в любой момент времени ток имеет одно и то же значение вдоль всего участка. [4]
Ветвью электрической цепи
и соответственно ее схемы называют весь участок электрической цепи, в кстором в любой момент времени ток имеет одно и то же значение вдоль всего участка.
[5]
Ветвью электрической цепи называется такой ее участок, который состоит только из ( последовательно включенных источников напряжений и сопротивлений и вдоль которого в любой момент времени ток имеет одно и то же значение. Узлом электрической цепи называется место ( точка) соединения трех и более ветвей. [6]
Ветвью электрической цепи называют участок цепи, расположенный между двумя соседними ее узлами. [7]
Ветвью электрической цепи называется ее участок, состоящий из одного или нескольких элементов, соединенных так, что по ним проходит один и тот же ток. Такое соединение элементов называется последовательным. Остальные участки цепи на этом рисунке не показаны. [9]
Пусть две ветви электрической цепи включены параллельно, как показано на рис. 1.21. Ток в каждой из них можно найти по закону Ома, если известны их сопротивления и напряжение, к которому они подключены. [11]
Токи в ветвях электрической цепи определяем с учетом первого закона Кирхгофа для соответствующих узловых точек: / 2 /, 3 А; / 3 / зз – / п 4 – 3 1 А; /, / 2 / з3 1 4 А; Л / 22 – / и 5 – 3 2 А; / 5 / 22 5 А; / 6 / 22 – / зз 5 – 4 1 А.
[12]
Токи в ветвях электрической цепи и напряжения на зажимах ветвей удовлетворяют соотношениям (1.12) и (1.16), которые определяют первый и второй законы Кирхгофа. [13]
Если в какой-либо ветви электрической цепи поддерживается определенное значение тока iJ, то эту ветвь можно тоже считать как бы содержащей источник тока. Электрический генератор, в ветви которого путем регулирования поддерживается определенный ток, также следует рассматривать как источник тока. [14]
Расчет тока в ветви электрической цепи постоянного тока, напряжения на участках цепи и мощностей, генерируемых в источниках, проводят на основе понятий об источниках и приемниках энергии как об активных и пассивных элементах. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Виды цепей
Чтобы успешно пользоваться электросхемами, необходимо иметь представление, какую электрическую цепь называют замкнутой и разомкнутой.
Замкнутой называют непрерывную цепь, состоящую из электроприборов и проводников.
Как только она прерывается – становится разомкнутой. В таком состоянии она неспособна проводить ток, хотя в ней может быть напряжение, так как в ней появляется диэлектрик. В подавляющем большинстве случаев в качестве такого диэлектрика выступает обычный атмосферный воздух. На этом принципе работают приборы, предназначенные для размыкания – выключатели, рубильники, предохранители, кнопки.
Короткоцепные разветвления в полиолефинах: причины и способы их изучения.
- 20 июля 2021
- Категория: Распределение химического состава, GPC/SEC
Полиолефиновые сополимерные смолы включают сомономеры, такие как 1-бутен, 1-гексен или 1-октен, что приводит к короткоцепочечным ответвлениям добавляются нерегулярно, что влияет на кристалличность и конечную плотность смолы.
В зависимости от плотности полученные смолы относятся к полиэтилену высокой плотности ( HDPE ), полиэтилен средней плотности ( MDPE ), линейный полиэтилен низкой плотности ( LLDPE ) и полиэтилен очень низкой плотности ( VLDPE ).
В случае линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) включение сомономера в цепи неравномерно распределено во всех молекулах этой смолы. Из-за различий в размерах между сомономерами и этиленом, а также из-за природы катализаторов Циглера-Натта (координационная химия), используемых в производстве ЛПЭНП, с несколькими центрами, распределение химического состава ( CCD ) этих смол весьма своеобразна, демонстрируя бимодальную микроструктуру, как показано на рисунке 1: полная кривая распределения химического состава вместо среднего параметра состава, полученного в результате измерения общей плотности полимера, или среднего числа ответвлений с короткой цепью вдоль кривой молярно-массового распределения.
Структуры всех полиолефиновых сополимерных смол типа Циглера-Натта, от LLDPE до HDPE, могут быть однозначно определены только их химическим составом и молекулярно-массовым распределением.
Узнайте больше о важности анализа распределения химического состава в полиолефинах.
В случае полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) , который производится методом свободнорадикальной полимеризации, короткоцепочечные разветвления по-прежнему неоднородны, как показано на рис. 2. Микроструктура смол ПЭНП представляет собой наименее определенный и самый сложный из всех полиолефинов. Внутримолекулярная передача цепи (механизм обратного укуса) приводит к наличию короткоцепочечных ответвлений (в основном этила и бутила), а реакции межмолекулярной и внутримолекулярной передачи приводят к образованию длинноцепочечных ответвлений, сходных по размеру с основной цепью, которые ответственны за высокая прочность расплава этих смол.
Реакция этилена с функциональными мономерами с образованием этиленвинилацетата и этиленакриловой кислоты также требует определения распределения химического состава для ответвлений и функциональных групп.
Рисунок 2.
Полипропиленовые ( PP ) гомополимерные смолы могут производиться в различных формах конфигурации, что приводит к изменению кристалличности. В результате образцы полипропилена можно классифицировать по их тактичности как изотактические, синдиотактические или атактические. Эти изменения тактичности влияют на кристалличность полимера так же, как и добавление сомономеров. Те же методы, которые используются для изучения распределения химического состава, также чувствительны к этим изменениям тактичности.
Добавление небольшого количества этилена к полипропиленовой цепи приведет к получению сополимеров пропилена и этилена . Эти изменения в составе повлияют на регулярность цепочки, что отчетливо отразится на их ПЗС-кривых.
Добавление этилена в качестве сомономера нарушит регулярность цепи полипропилена, снизив его кристалличность. Это приводит к истинному CCD в случае сополимеров этилена и пропилена, выраженному в данном случае в терминах доли сомономера, а не ответвлений с короткой цепью.
Ответвления с короткими цепями оказывают прямое влияние на регулярность и кристалличность образца, поэтому методы распределения химического состава являются основным инструментом для их изучения.
Методы химического состава: CEF, TREF и CRYSTAF . Целью этих методов является получение распределения химического состава ( CCD ) или распределения короткоцепочечных разветвлений ( SCBD ), что позволяет тщательно изучить неоднородность состава полиолефина.
ПЗС более важна, чем любая другая микроструктурная особенность в некоторых типах полиолефинов, таких как ЛПЭНП и гетерогенные сополимеры ЕР, как поясняется в Важность ПЗС в полиолефинах .
Информацию о короткоцепочечных разветвлениях также можно получить с помощью метода ГПХ/ЭХ с использованием онлайнового инфракрасного ( IR ) детектора с не менее чем двумя интерференционными фильтрами; один фильтр для измерения общего поглощения области C – H и другой фильтр для измерения поглощения C – H из метильных групп.
Эти ИК-детекторы информируют о включении сомономера (разветвления с короткой цепью) в полиолефиновые сополимеры путем измерения количества метильных групп на 1000 атомов углерода ( Гл.4/1000C ).
Подробнее об ИК-детекторах для ГПХ/ЭХ
В методе ГПХ/ЭХ, поскольку разделение выполняется в соответствии с молярной массой, полученные результаты SCB будут средними ответвлениями короткой цепи для каждого значения молярной массы вдоль Молярно-массовое распределение ( MMD ). Эта информация становится важной при дифференциации смол, которые имеют одинаковый профиль MMD, но различное включение короткоцепочечных ответвлений, поскольку это может привести к различному поведению при использовании для определенного применения в готовом продукте.
Иногда методов распределения химического состава и распределения молярной массы самих по себе недостаточно, и их необходимо комбинировать друг с другом для изучения взаимозависимости между двумя размерами.
В этом случае информация о ветвях короткой цепи и молярной массе будет доступна со всех точек зрения, включая их распределение. Это может быть достигнуто с помощью методов двумерного распределения , таких как CFC или SGIC 2D , и с помощью классического процесса препаративного фракционирования .
Ссылки
Полиолефины: 50 лет после Циглера и Натты I. Kaminsky, Walter (Ed.). Характеристика полиолефинов: последние достижения в методах разделения. B. Monrabal
CRYSTAF и TREF Энциклопедия аналитической химии. B. Monrabal
Новый взгляд на механизм образования длинных цепей в полиэтиленах, катализируемых металлоценом
Вахид Каримхани, и Фарамарц Афшар-Тароми* a Саид Пурмадиан ак и Флориан Дж.
Штадлер* б
Принадлежности автора
* Соответствующие авторы
и Кафедра полимерной инженерии и цветных технологий, Технологический университет Амиркабир, 424 Hafez Avenue, P.O. Box 15875-4413, Тегеран, Иран
Электронная почта: [email protected]
Факс: +98-21-6641-8107
Тел: +98-21-6454-2401
б Национальный университет Чонбук, Школа полупроводников и химической инженерии, Пэкджедаэро 567, Деокджин-гу, Чонджу, Чонбук, Республика Корея
Электронная почта: fjstadler@jbnu.
ac.kr
Тел.: +82-63-270-2306
в Институт науки и технологии цвета, проспект Норт-Саяд, Тегеран, Иран
Аннотация
Было исследовано влияние параметров полимеризации, таких как давление (концентрация этилена), температура, тип и концентрация сомономера, на несколько длинноцепочечных разветвленных (LCB) этиленовых гомополимеров и сополимеров этилена/α-олефина в отношении степени их длинноцепочечного разветвление. Обычные длинноцепочечные металлоценовые полиэтилены с разветвленной цепью (LCB-mPE) и гребенчатые LCB-PE, обладающие высокой вязкостью и значительно отличающиеся от обычных LCB-mPE, использовались для оценки различных предполагаемых механизмов образования LCB на основе доступных методов характеристики.
