Узел (электрической цепи) — это… Что такое Узел (электрической цепи)?



Узел (электрической цепи)

1. Место соединения ветвей электрической цепи

Употребляется в документе:

ГОСТ Р 52002-2003

Электротехника. Термины и определения основных понятий

Телекоммуникационный словарь. 2013.

• Удельный расход энергии телеметрической радиолинии
• Узел вторичной сети ЕАСС

Смотреть что такое «Узел (электрической цепи)» в других словарях:

• Узел электрической цепи — место соединения ветвей электрической цепи… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3 ст) …   Официальная терминология

• узел (электрической) цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN network junction …   Справочник технического переводчика

• узел электрической цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN node of an electric circuit …   Справочник технического переводчика

• узел (электрической цепи) — 103 узел (электрической цепи) Место соединения ветвей электрической цепи Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Узел электрической цепи — 94 Узел электрической цепи Место соединения ветвей электрической цепи Источник: ГОСТ 19880 74: Электротехника. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• узел электрической цепи — elektros grandinės mazgas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric circuit node; node of an electric circuit vok. Stromkreisknotenpunkt, m rus. узел электрической цепи, m pranc. nœud d un circuit électrique, m …   Automatikos terminų žodynas

• узел электрической цепи — elektrinės grandinės mazgas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. electric circuit node vok. Stromkreisknotenpunkt, m rus. узел электрической цепи, m pranc. noeud d un circuit électrique, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

• узел (электрической цепи) — узел Место соединения ветвей электрической цепи. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия …   Справочник технического переводчика

• Узел электрической цепи — English: Circuit knot Место соединения ветвей электрической цепи (по ГОСТ 19880 74) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник …   Строительный словарь

• Узел электрической цепи — – место соединения ветвей электрической цепи. ГОСТ 19880 74 …   Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

Узел (теория электрических цепей) Википедия

Теория электрических цепей — совокупность наиболее общих закономерностей, описывающих процессы в электрических цепях. Теория электрических цепей основана на двух постулатах:

1. Исходное предположение теории электрических цепей. Все процессы в любых электротехнических устройствах можно описать с помощью двух понятий: тока и напряжения.
2. Исходное допущение теории электрических цепей. Сила тока в любой точке сечения любого проводника одна и та же, а напряжение между любыми двумя точками пространства изменяется по линейному закону^{[источник не указан 1145 дней]}.

Основные понятия

Ток — количество зарядов (

q, в Кулонах), перемещаемых через поперечное сечение проводника в единицу времени (t, в секундах).

i(t) = dq/dt или I = q/t , измеряется в Амперах = А

Напряжение — предел отношения количества энергии, необходимой для переноса некоторого количества электричества из одной точки пространства в другую, к этому количеству электричества, когда оно стремится к нулю. Последнее равенство написано в предположении, что энергия и заряд — величины непрерывные. Размерность напряжения:

В = Дж • Кл⁻¹

Из основных понятий как следствие вытекают определения:

Энергия — мера способности объекта совершать работу. Её размерность:

Дж = В • А • с

Мощность — скорость изменения энергии во времени. Размерность мощности:

Вт = Дж • с⁻¹ = В • А

Электрическая цепь

Электрическая цепь — совокупность элементов и источников, предназначенных для генерации, приема и преобразования токов и напряжений (электрических сигналов). Те участки цепи, куда поступают или для которых генерируются сигналы, называют входами; те участки, на которых регистрируют токи или напряжения в результате их генерации или преобразования, — выходами.

Элементы электрической цепи — идеализированные устройства с двумя или более зажимами, все электромагнитные процессы в которых с достаточной для практики точностью могут быть описаны только в основных понятиях (тока и напряжения).

Элементы бывают: линейные и нелинейные, пассивные и активные, стационарные и нестационарные, непрерывные и дискретные, с сосредоточенными и распределенными параметрами. Из дальнейшего рассмотрения исключим нестационарные элементы и элементы с распределенными параметрами. Источники электромагнитной энергии — идеализированные устройства, имеющие два или более зажимов и предназначенные для генерации или преобразования электромагнитной энергии. Источники бывают: независимые, зависимые и управляемые.

Ветвь

Ветвью называется участок электрической цепи с одним и тем же током. Ветвь состоит из одного активного или пассивного элемента или представляет собой последовательное соединение нескольких элементов.

Узел

Узлом называется место соединения трех и более ветвей. Различают понятия геометрического и потенциального узлов. Геометрические узлы, имеющие одинаковые потенциалы, могут быть объединены в один потенциальный узел.

Контур

Контуром называется замкнутый путь, проходящий через несколько ветвей и узлов разветвлённой электрической цепи.

Двухполюсник

Двухполюсником называют часть электрической цепи с двумя выделенными зажимами-полюсами.

Четырёхполюсник

Четырёхполюсником называют часть электрической цепи, имеющую две пары зажимов, которые называются входными и выходными.

Литература

• Добротворский И. Н. Теория электрических цепей. Учебник. — М.: Радио и связь, 1989.
• В. Г. Герасимов, Э. В. Кузнецов, О. В. Николаева. Электротехника и электроника. Кн. 1. Электрические и магнитные цепи. — М.: Энергоатомиздат, 1996. — 288 с. — ISBN 5-283-05005-X.

Узел (теория электрических цепей) Википедия

Теория электрических цепей — совокупность наиболее общих закономерностей, описывающих процессы в электрических цепях. Теория электрических цепей основана на двух постулатах:

1. Исходное предположение теории электрических цепей. Все процессы в любых электротехнических устройствах можно описать с помощью двух понятий: тока и напряжения.
2. Исходное допущение теории электрических цепей. Сила тока в любой точке сечения любого проводника одна и та же, а напряжение между любыми двумя точками пространства изменяется по линейному закону^{[источник не указан 1145 дней]}.

Основные понятия[ | ]

Ток — количество зарядов (q, в Кулонах), перемещаемых через поперечное сечение проводника в единицу времени (t

, в секундах).

i(t) = dq/dt или I = q/t , измеряется в Амперах = А

Напряжение — предел отношения количества энергии, необходимой для переноса некоторого количества электричества из одной точки пространства в другую, к этому количеству электричества, когда оно стремится к нулю. Последнее равенство написано в предположении, что энергия и заряд — величины непрерывные. Размерность напряжения:

В = Дж • Кл⁻¹

Из основных понятий как следствие вытекают определения:

Энергия — мера способности объекта совершать работу. Её размерность:

Дж = В • А • с

Мощность — скорость изменения энергии во времени. Размерность мощности:

Вт = Дж • с⁻¹ = В • А

Электрическая цепь[ | ]

Электрическая цепь — совокупность элементов и источников, предназначенных для генерации, приема и преобразования токов и напряжений (электрических сигналов). Те участки цепи, куда поступают или для которых генерируются сигналы, называют входами; те участки, на которых регистрируют токи или напряжения в результате их генерации или преобразования, — выходами.

Элементы электрической цепи — идеализированные устройства с двумя или более зажимами, все электромагнитные процессы в которых с достаточной для практики точностью могут быть описаны только в основных понятиях (тока и напряжения).

Элементы бывают: линейные и нелинейные, пассивные и активные, стационарные и нестационарные, непрерывные и дискретные, с сосредоточенными и распределенными параметрами. Из дальнейшего рассмотрения исключим нестационарные элементы и элементы с распределенными параметрами. Источники электромагнитной энергии — идеализированные устройства, имеющие два или более зажимов и предназначенные для генерации или преобразования электромагнитной энергии. Источники бывают: независимые, зависимые и управляемые.

Узел цепи (электроника) — Карта знаний

• Узел цепи в электронике — точка, в которой соединяются три (или более) проводника электрической цепи. Узел (наряду с контуром) является базовым понятием, необходимым при анализе электрических цепей. Единственной характеристикой узла является его потенциал. Понятие узла применимо только для цепи из «одномерных» элементов, то есть таких, что их толщина бесконечно мала и ею можно пренебречь.

  Узел может быть сколько угодно протяжённым, поскольку для проводника с достаточно низким сопротивлением потенциал практически одинаков во всех точках проводника. Например, вся земляная шина в электронной схеме — это один узел с нулевым потенциалом.

  Ничто не запрещает также считать узлом точку соединения двух проводников, однако под такое определение подпадает вообще любая точка цепи.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Теория электрических цепей — совокупность наиболее общих закономерностей, описывающих процессы в электрических цепях. Теория электрических цепей основана на двух постулатах… Метод узловых потенциалов — метод расчета электрических цепей путём записи системы линейных алгебраических уравнений, в которой неизвестными являются потенциалы в узлах цепи. В результате применения метода определяются потенциалы во всех узлах цепи, а также, при необходимости, токи во всех рёбрах. Земля в электронике — узел цепи, потенциал которого условно принимается за ноль, и все напряжения в системе отсчитываются от потенциала этого узла. Выбор земли произволен, однако на практике чаще всего за землю принимают один из выводов источника питания. При однополярном источнике обычно землёй считают его отрицательный вывод, при двуполярном источнике за землю принимают его среднюю точку. Иногда в англоязычной литературе на схемах обозначается GND (от англ. Ground, земля). Электри́ческая цепь (гальвани́ческая цепь) — совокупность устройств, элементов, предназначенных для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий сила тока и напряжение. Решётка (англ. Grid network, иногда также mesh, например 3D-mesh) — понятие из теории организации компьютерных сетей. Это топология, в которой узлы образуют регулярную многомерную решётку. При этом каждое ребро решётки параллельно её оси и соединяет два смежных узла вдоль этой оси. Не следует путать с понятием Грид, обозначающем вычислительную систему. Бондграф — графическое представление динамической системы, возникающее при описании той или иной физической (механической, электрической, гидравлической, пневматической, экономической и т.д.) системы, отражающее процесс перераспределения энергии в данной системе. Похож на граф, более известный как блок-схема, или на граф прохождения сигналов и опирается на закон сохранения энергии. Основное отличие от блок-схем или графов прохождения сигналов состоит в том, что в бондграфе рёбрам ставится в соответствие… Последовательное и параллельное соединения в электротехнике — два основных способа соединения элементов электрической цепи. При последовательном соединении все элементы связаны друг с другом так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла. При параллельном соединении все входящие в цепь элементы объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами, если это не противоречит условию. Многопо́люсник — электрическая цепь, содержащая несколько точек (полюсов, портов) для соединения с другими цепями. Частными случаями многополюсника являются двухполюсник (например, согласованная нагрузка), четырёхполюсник (например, аттенюатор), шестиполюсник (например, циркулятор или смеситель), восьмиполюсник (например, направленный ответвитель) и др.Многополюсник (в широком смысле) — система, не обязательно электрическая, имеющая один или несколько портов. Многополюсники используются при анализе… Кабельная теория дендритов (также Кабельная теория Ролла или Модель Ролла) — это множество предположений и результатов, которые относятся к распространению и взаимодействия электрических сигналов в дендритных деревьях. Эта теория была разработана в 1959 году американским математиком и нейрофизиологом Вилфридом Роллом для объяснения влияния электротонических свойств и морфологии дендритов на нейроны. Принцип транслинейности (англ. translinear principle, от англ. transconductance — крутизна передаточной характеристики) в анализе и проектировании аналоговых интегральных схем — правило (уравнение), определяющее соотношения токов, протекающих через активные элементы схемы (эмиттерные переходы биполярных транзисторов или каналы МДП-транзисторов). Сформулирован Барри Гилбертом в 1975 году. Принцип транслинейности — прямое следствие из второго закона Кирхгофа и формулы Шокли, описывающей вольт-амперную… Сетевая тополо́гия — это конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (компьютеры) и коммуникационное… Коэффициент трансформации трансформатора — это величина, выражающая масштабирующую (преобразовательную) характеристику трансформатора относительно какого-нибудь параметра электрической цепи (напряжения, силы тока, сопротивления и т. д.).Для силовых трансформаторов ГОСТ 16110-82 определяет коэффициент трансформации как «отношение напряжений на зажимах двух обмоток в режиме холостого хода» и «принимается равным отношению чисел их витков»:п. 9.1.7. Це́лостность сигна́лов (англ. Signal Integrity) — наличие достаточных для безошибочной передачи качественных характеристик электрического сигнала. Метод схемных определителей — это символьный метод анализа электрических цепей, в котором для расчёта искомых токов и напряжений используется непосредственно схема замещения цепи с произвольными линейными элементами, минуя составление уравнений равновесия. Метод предназначен для получения оптимальных по сложности символьных выражений схемных функций, откликов, погрешностей преобразования и допусков элементов, а также параметров макромоделей подсхем и параметров неизвестных элементов в линейных электрических… Локализация Андерсона, сильная локализация или переход Андерсона — утверждение о том, что в упорядоченном кристалле при определенной величине разброса энергий состояний на определенных узлах решетки все электронные состояния являются локализованными. Искробезопа́сная электри́ческая цепь — электрическая цепь, выполненная так, что электрический разряд не может воспламенить взрывоопасную среду с вероятностью большей 0,001 при предписанных условиях испытания. Вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» основывается на поддержании искробезопасного тока (напряжения, мощности или энергии) в электрической цепи. Дерево — это топология сетей, в которой каждый узел более высокого уровня связан с узлами более низкого уровня звездообразной связью, образуя комбинацию звезд. Также дерево называют иерархической звездой. В теории узлов простой узел или простое зацепление — это узел, который, в определённом смысле, неразложим. Точнее, это нетривиальный узел, который нельзя представить в виде конкатенации двух нетривиальных узлов. Об узлах, не являющихся простыми, говорят как о составных узлах или составных зацеплениях. Определить, является ли данный узел простым или нет, может оказаться сложной задачей. Принцип суперпозиции (электротехника) — электрический ток в каждой ветви линейной электрической цепи равен алгебраической сумме токов, вызываемых каждым из источников ЭДС цепи в отдельности. Этот принцип справедлив для всех линейных электрических цепей, то есть таких цепей, вольтамперные характеристики сопротивлений которых представляют собой прямые линии. Принцип суперпозиции используется в методе расчёта электрических цепей, получившем название метода суперпозиции. При расчёте электрических цепей… Преобразование треугольник-звезда — способ эквивалентного преобразования пассивного участка линейной электрической цепи — «треугольника» (соединения трёх ветвей, которое имеет вид треугольника, сторонами которого являются ветви, а вершинами — узлы), в «звезду» (соединение трёх ветвей, которые имеют один общий узел). Эквивалентность «треугольника» и «звезды» обусловлена тем, что при одинаковых напряжениях между одноименными выводами электрической цепи токи, которые втекают в одноименные выводы, а… Программирование потоков данных (англ. dataflow programming) — подход к программированию, при котором программа моделируется в виде ориентированного графа потока данных между операциями, подобного диаграмме потока данных. Развивается в программной инженерии с 1970-х годов. Вну́треннее сопротивле́ние двухполюсника — импеданс в эквивалентной схеме двухполюсника, состоящей из последовательно включённых генератора напряжения и импеданса (см. рисунок). Понятие применяется в теории цепей при замене реального источника идеальными элементами, то есть при переходе к эквивалентной схеме. Асинхро́нная ло́гика — разновидность взаимодействия логических элементов цифровых устройств. Отличается от синхронной тем, что её элементы действуют асинхронно, не подчиняясь глобальному генератору тактовых импульсов. Конечная кольцевая проводка или кольцевая проводка (неформально называемая также ring main или просто кольцо (ring)) это принцип разводки проводов, разработанный и используемый главным образом в Соединённом Королевстве, предусматривающий по два независимых проводника для фазы, нейтрали и защитного заземления в здании для каждой подключённой нагрузки или розетки. В физике и химии явлением перколяции (от лат. percōlāre — просачиваться, протекать) называется явление протекания или непротекания жидкостей через пористые материалы, электричества через смесь проводящих и непроводящих частиц и другие подобные процессы. Теория перколяции находит применение в описании разнообразных систем и явлений, в том числе таких, как распространение эпидемий и надежность компьютерных сетей.

Подробнее: Перколяция

Униполярный генератор — разновидность электрической машины постоянного тока. Содержит проводящий диск, постоянное магнитное поле, параллельное оси вращения диска, 1 токосъёмник на оси диска и 2-й токосъёмник у края диска. То́ковая петля́ (current loop) — способ передачи информации с помощью измеряемых значений силы электрического тока. В настоящее время такой способ более распространён в инженерной практике, чем использование для этой цели напряжения. Для задания измеряемых значений тока используется, как правило, управляемый источник тока. По виду передаваемой информации различаются аналоговая токовая петля и цифровая токовая петля. Эквивалентная схема (схема замещения, эквивалентная схема замещения) цепи — электрическая схема, в которой все реальные элементы заменены их эквивалентными схемами. Ампе́р-весы́, называемые также токовые весы — электромеханический прибор, используемый для точного воспроизведения единиц силы электрического тока — ампер, с целью поверки электроизмерительных приборов. Цепь Чуа или схема Чуа — простейшая электрическая цепь, демонстрирующая режимы хаотических колебаний. Была предложена профессором Калифорнийского университета Леоном Чуа в 1983 году. Цепь состоит из двух конденсаторов, одной катушки индуктивности, линейного резистора и нелинейного резистора с отрицательным сопротивлением (обычно называемого диодом Чуа). Диакоптика, или метод Крона (англ. diakoptics, греческий dia-через, усиливает слово, стоящее за ним и может интерпретировано как «система» + kopto-разрыв) — один из методов расчленения при исследовании сложных систем, которые могут быть представлены в виде блок-схемы или графа с использованием граф-топологического портрета системы как нового источника информацииТермин диакоптика использовал Крон в серии статей «Diakoptics — The Piecewise Solution of Large-Scale Systems», опубликованных между 7 июня… Сверхпроводящая логика — класс логических схем, построенных на основе сверхпроводников и джозефсоновских контактов, и использующих эффект квантования магнитного потока. Отсутствие электрического сопротивления позволяет создавать логические схемы с высоким быстродействием, а последние разработки обладают и высокой энергоэффективностью. Сверхпроводящая логика является вариантом для создания процессоров, с высокой частотой переключения отдельных логических элементов — до сотен ГГц. Метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) — метод разведочной геофизики. Относится к электроразведке, входит в группу методов кажущегося сопротивления.

Подробнее: Вертикальное электрическое зондирование

Электронная схема — это сочетание отдельных электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, индуктивности, диоды, транзисторы и интегральные микросхемы, соединённых между собой. Различные комбинации компонентов позволяют выполнять множество как простых, так и сложных операций, таких как усиление сигналов, обработка и передача информации и т. д. Сателлитный узел — конструкция позволяющая построить новый узел из двух узлов с определёнными дополнительными структурами. Упругая карта служит для нелинейного сокращения размерности данных. В многомерном пространстве данных располагается поверхность, которая приближает имеющиеся точки данных и при этом является, по возможности, не слишком изогнутой. Данные проецируются на эту поверхность и потом могут отображаться на ней, как на карте. Её можно представлять себе как упругую пластину, погруженную в пространство данных и прикрепленную к точкам данных пружинками. Служит обобщением метода главных компонент (в котором вместо… Память на магнитных сердечниках (англ. magnetic core memory) или ферритовая память (англ. ferrite memory) — запоминающее устройство, хранящее информацию в виде направления намагниченности небольших ферритовых сердечников, обычно имеющих форму кольца. Ферритовые кольца расставлялись в прямоугольную матрицу и через каждое кольцо проходило (в зависимости от конструкции запоминающего устройства) от двух до четырёх проводов для считывания и записи информации. Память на магнитных сердечниках была основным… Трёхфазная система электроснабжения — частный случай многофазных систем электрических цепей переменного тока, в которых действуют созданные общим источником синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга во времени на определённый фазовый угол. В трёхфазной системе этот угол равен 2π/3 (120°). Электростатика (др. -греч. ήλεκτρον — янтарь) — раздел учения об электричестве, изучающий взаимодействие неподвижных электрических зарядов. Электромехани́ческий фильтр (ЭМФ) — это фильтр, обычно используемый вместо электронного фильтра радиочастот, основное назначение которого: пропускать колебания в определенной полосе частот и подавлять остальные. В фильтре используются механические колебания, аналогичные подаваемому электрическому сигналу (это один из типов аналоговых фильтров). На входе и на выходе фильтра стоят электромеханические преобразователи, которые преобразуют электрические колебания сигнала в механические колебания рабочего… Высокоимпедансное состояние, высокоомное состояние, Z-состояние или состояние «Выключено» — состояние вывода цифровой микросхемы, при котором сопротивление между её внутренней схемой, подключённой к данному выводу, и внешней схемой очень велико. Физически реализуется закрытым транзистором, работающим в ключевом режиме. Мост Ше́ринга — электрическая схема, измерительный мост переменного тока, предназначенный для измерения электрической ёмкости и тангенса угла диэлектрических потерь в диэлектриках конденсаторов, также, в электрических кабелях. Гиратор (англ. gyrator, от греч. γύρος — круг) — электрическая цепь, которая осуществляет преобразование импеданса. Другими словами, эта схема заставляет ёмкостные цепи проявлять индуктивные свойства, полосовой фильтр будет вести себя как режекторный фильтр и т. п. Расщеплённые хо́лловские структу́ры (РХС) — разновидность датчиков Холла. РХС являются конструктивной базой сенсоров магнитного поля на основе эффекта Холла. В отличие от традиционных преобразователей Холла, состоящих, как правило, из полупроводниковой пластины прямоугольной формы со сформированными двумя токовыми и двумя потенциальными контактами, форма РХС и количество контактов в них могут быть произвольными. Рези́стор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь) — пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления, предназначенный для линейного преобразования силы тока в напряжение и напряжения в силу тока, ограничения тока, поглощения электрической энергии и др.. Весьма широко используемый компонент практически всех электрических и электронных устройств. Мультипо́ли (от лат. multum — много и греч. πόλος — полюс) — определённые конфигурации точечных источников (зарядов). Простейшими примерами мультиполя служат точечный заряд — мультиполь нулевого порядка; два противоположных по знаку заряда, равных по абсолютной величине — диполь, или мультиполь 1-го порядка; 4 одинаковых по абсолютной величине заряда, размещённых в вершинах параллелограмма, так что каждая его сторона соединяет заряды противоположного знака (или два одинаковых, но противоположно направленных…

Подробнее: Мультиполь

Однофазные замыкания на землю — это такое повреждение на линиях электропередачи, при котором одна из фаз трехфазной системы замыкается на землю или на элемент электрически связанный с землей. Нейронные сети Кохонена — класс нейронных сетей, основным элементом которых является слой Кохонена. Слой Кохонена состоит из адаптивных линейных сумматоров («линейных формальных нейронов»). Как правило, выходные сигналы слоя Кохонена обрабатываются по правилу «Победитель получает всё»: наибольший сигнал превращается в единичный, остальные обращаются в ноль. Моде́ль биологи́ческого нейро́на — математическое описание свойств нейронов, целью которого является точное моделирование процессов, протекающих в таких нервных клетках. В отличие от подобного точного моделирования, при создании сетей из искусственных нейронов обычно преследуются цели повышения эффективности вычислений.

Узел электрической цепи — это… Что такое Узел электрической цепи?



Строительный словарь.

• Удельные диэлектрические потери
• Ультрафиолетовая лампа

Смотреть что такое «Узел электрической цепи» в других словарях:

• Узел электрической цепи — место соединения ветвей электрической цепи… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3 ст) …   Официальная терминология

• узел (электрической) цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN network junction …   Справочник технического переводчика

• узел электрической цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN node of an electric circuit …   Справочник технического переводчика

• узел (электрической цепи) — 103 узел (электрической цепи) Место соединения ветвей электрической цепи Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Узел электрической цепи — 94 Узел электрической цепи Место соединения ветвей электрической цепи Источник: ГОСТ 19880 74: Электротехника. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• узел электрической цепи — elektros grandinės mazgas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric circuit node; node of an electric circuit vok. Stromkreisknotenpunkt, m rus. узел электрической цепи, m pranc. nœud d un circuit électrique, m …   Automatikos terminų žodynas

• узел электрической цепи — elektrinės grandinės mazgas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. electric circuit node vok. Stromkreisknotenpunkt, m rus. узел электрической цепи, m pranc. noeud d un circuit électrique, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

• узел (электрической цепи) — узел Место соединения ветвей электрической цепи. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия …   Справочник технического переводчика

• Узел электрической цепи — – место соединения ветвей электрической цепи. ГОСТ 19880 74 …   Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

• Узел (электрической цепи) — 1. Место соединения ветвей электрической цепи Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

Узел цепи — это… Что такое Узел цепи?

узел цепи — точка разветвления цепи точка ветвления — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы точка разветвления цепиточка ветвления EN branch point …   Справочник технического переводчика

узел цепи — grandinės mazgas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. network node vok. Netzknoten, m rus. узел цепи, m pranc. noeud de réseau, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

Узел цепи (электроника) — У этого термина существуют и другие значения, см. Узел (значения). Узел цепи в электронике  точка, в которой соединяются три (или более) проводника электрической цепи. Узел (наряду с контуром) является базовым понятием, необходимым при… …   Википедия

узел схемы — узел цепи — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы узел цепи EN point branch …   Справочник технического переводчика

Узел (значения) — Узел: Узел  соединение и переплетение линейных материалов. «Гордиев узел»  крылатая фраза. Содержание 1 Коммуникации 2 Наука и техника …   Википедия

Узел электрической цепи — место соединения ветвей электрической цепи… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3 ст) …   Официальная терминология

узел — 1. УЗЕЛ, узла; м. 1. Затянутая петля на верёвке, канате и т.п.; место, где связаны концы чего л. (верёвки, нитки, платка и т.п.). Большой, тугой, сложный у. Верёвочный у. У. на галстуке. Завязать узлом. Развязать у. Затянуть у. Распутывать узлы… …   Энциклопедический словарь

узел (электрической цепи) — узел Место соединения ветвей электрической цепи. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия …   Справочник технического переводчика

узел (электрической) цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN network junction …   Справочник технического переводчика

узел электрической цепи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN node of an electric circuit …   Справочник технического переводчика

Метод узловых потенциалов — Википедия

Метод узловых потенциалов — метод расчета электрических цепей путём записи системы линейных алгебраических уравнений, в которой неизвестными являются потенциалы в узлах цепи. В результате применения метода определяются потенциалы во всех узлах цепи, а также, при необходимости, токи во всех рёбрах.

Очень часто необходимым этапом при решении самых разных задач электротехники и электроники является расчет электрической цепи. Под этим термином понимается процесс получения полной информации о напряжениях во всех узлах и о токах во всех рёбрах заданной электрической цепи. Для расчета линейной цепи достаточно записать необходимое число уравнений, которые базируются на правилах Кирхгофа и законе Ома, а затем решить полученную систему.

Однако на практике записать систему уравнений просто из вида электрической схемы удается только для очень простых схем. Если в схеме более десятка элементов или она содержит много взаимосвязанных контуров (участки типа мостов), то для записи, определяющей схему системы уравнений, уже требуются специальные методики. К таким методикам относятся метод узловых потенциалов и метод контурных токов.

Метод узловых потенциалов не привносит ничего нового к правилам Кирхгофа и закону Ома. Данный метод лишь формализует их использование настолько, чтобы их можно было применить к любой, сколь угодно сложной цепи и пригоден для расчёта посредством компьютеров. Иными словами, метод даёт ответ на вопрос «как использовать законы для расчета данной цепи?».

Если в цепи, состоящей из У узлов и Р рёбер, известны все характеристики звеньев (полные сопротивления R, величины источников ЭДС E и тока J), то возможно вычислить токи I_i во всех рёбрах и потенциалы φ_i во всех узлах. Поскольку электрический потенциал определён с точностью до произвольного постоянного слагаемого, то потенциал в одном из узлов (назовём его базовым узлом) можно принять равным нулю, а потенциалы в остальных узлах определять относительно базового узла. Таким образом, при расчёте цепи имеем У+Р–1 неизвестных переменных: У–1 узловых потенциалов и Р токов в рёбрах.

Не все из указанных переменных независимы. Например, исходя из закона Ома для участка цепи, токи в звеньях полностью определяются потенциалами в узлах:

 Ii=φA−φB+EiRi+Ji.{\displaystyle \ I_{i}={\frac {\varphi _{A}-\varphi _{B}+E_{i}}{R_{i}}}+J_{i}.}

С другой стороны, токи в рёбрах однозначно определяют распределение потенциала в узлах относительно базового узла:

 φB=φA+Ei+(Ji−Ii)Ri.{\displaystyle \ \varphi _{B}=\varphi _{A}+E_{i}+(J_{i}-I_{i})R_{i}.}

Таким образом, минимальное число независимых переменных в уравнениях цепи равно либо числу звеньев, либо числу узлов минус 1, в зависимости от того, какое из этих чисел меньше.

При расчёте цепей чаще всего используются уравнения, записываемые, исходя из законов Кирхгофа. Система состоит из У–1 уравнений по 1-му закону Кирхгофа (для всех узлов, кроме базового) и К уравнений по 2-му закону Кирхгофа для каждого независимого контура. Независимыми переменными в уравнениях Кирхгофа являются токи звеньев. Поскольку согласно формуле Эйлера для плоского графа число узлов, рёбер и независимых контуров связаны соотношением

 Y−P+K=1{\displaystyle \ Y-P+K=1}

или

 P=Y+K−1,{\displaystyle \ P=Y+K-1,}

то число уравнений Кирхгофа равно числу переменных, и система разрешима. Однако число уравнений в системе Кирхгофа избыточно. Одним из методов сокращения числа уравнений является метод узловых потенциалов. Переменными в системе уравнений являются У–1 узловых потенциалов. Уравнения записываются для всех узлов, кроме базового. Уравнения для контуров в системе отсутствуют.

Уравнение для потенциала в узлах[править | править код]

Рис. 1. Фрагмент цепи: узел с примыкающими звеньями

Рассмотрим фрагмент цепи, состоящий из узла и примыкающих к нему звеньев (рис. 1). Согласно 1-му закону Кирхгофа сумма токов в узле равна нулю:

∑i=1nIi=0.{\displaystyle \sum _{i=1}^{n}I_{i}=0.}

Ток в звене определим, исходя из закона Ома для участка цепи:

Ii=φi−φ+EiRi+Ji{\displaystyle I_{i}={\frac {\varphi _{i}-\varphi +E_{i}}{R_{i}}}+J_{i}}

откуда

∑i=1n(φi−φ+EiRi+Ji)=0;{\displaystyle \sum _{i=1}^{n}\left({\frac {\varphi _{i}-\varphi +E_{i}}{R_{i}}}+J_{i}\right)=0;}

φ∑i=1n1Ri−∑i=1nφiRi=∑i=1n(EiRi+Ji).{\displaystyle \varphi \sum _{i=1}^{n}{\frac {1}{R_{i}}}-\sum _{i=1}^{n}{\frac {\varphi _{i}}{R_{i}}}=\sum _{i=1}^{n}\left({\frac {E_{i}}{R_{i}}}+J_{i}\right).}

Обозначив проводимости рёбер через

Yi=1Ri,{\displaystyle Y_{i}={\frac {1}{R_{i}}},}

получим окончательное уравнение для узла

φ∑i=1nYi−∑i=1nφiYi=∑i=1n(EiYi+Ji).{\displaystyle \varphi \sum _{i=1}^{n}Y_{i}-\sum _{i=1}^{n}\varphi _{i}Y_{i}=\sum _{i=1}^{n}(E_{i}Y_{i}+J_{i}).}

Последнее уравнение получено, исходя из предположения, что все источники тока и ЭДС направлены в сторону рассматриваемого узла. Если какой-либо источник направлен в противоположную сторону, его ЭДС или ток необходимо взять с обратным знаком.

Записав последнее уравнение для каждого узла цепи, кроме базового, получим систему уравнений для узловых потенциалов.

Составление системы уравнений[править | править код]

Перед началом расчёта выбирается один из узлов (базовый узел), потенциал которого считается равным 0. Затем узлы нумеруются, после чего составляется система уравнений.

Уравнения составляются для каждого узла, кроме базового. Слева от знака равенства записывается:

• потенциал рассматриваемого узла, умноженный на сумму проводимостей рёбер, примыкающих к нему;
• минус потенциалы узлов, примыкающих к данному, умноженные на проводимости рёбер, соединяющих их с данным узлом.

Справа от знака равенства записывается:

• сумма всех источников токов, примыкающих к данному узлу;
• сумма произведений всех ЭДС, примыкающих к данному узлу, на проводимость соответствующего звена.

Если источник направлен в сторону рассматриваемого узла, то он записывается со знаком «+», в противном случае — со знаком «−». Не стоит забывать, что проводимость звена с последовательно подключенным идеальным источником тока равна 0.

Рис. 2. Пример электрической схемы

Пример системы уравнений[править | править код]

На схеме (рис. 2) четыре узла. Потенциал в узле 0 принят равным нулю (φ₀ = 0). Записываем уравнения для узлов 1, 2 и 3:

{φ1(Y1+Y4+Y6)+φ2(−Y1)+φ3(−Y6)=E6Y6−E4Y4φ1(−Y1)+φ2(Y1+Y2+Y3)+φ3(−Y3)=0φ1(−Y6)+φ2(−Y3)+φ3(Y3+Y5+Y6)=J5−E6Y6,{\displaystyle {\begin{cases}\varphi _{1}(Y_{1}+Y_{4}+Y_{6})+\varphi _{2}(-Y_{1})+\varphi _{3}(-Y_{6})=E_{6}Y_{6}-E_{4}Y_{4}\\\varphi _{1}(-Y_{1})+\varphi _{2}(Y_{1}+Y_{2}+Y_{3})+\varphi _{3}(-Y_{3})=0\\\varphi _{1}(-Y_{6})+\varphi _{2}(-Y_{3})+\varphi _{3}(Y_{3}+Y_{5}+Y_{6})=J_{5}-E_{6}Y_{6}\end{cases}},}

где проводимости рёбер равны

 Y1=1R1;Y2=1R2;Y3=1R3;{\displaystyle \ Y_{1}={\frac {1}{R_{1}}};\quad Y_{2}={\frac {1}{R_{2}}};\quad Y_{3}={\frac {1}{R_{3}}};}

 Y4=1R4;Y5=1R5;Y6=1R6.{\displaystyle \ Y_{4}={\frac {1}{R_{4}}};\quad Y_{5}={\frac {1}{R_{5}}};\quad Y_{6}={\frac {1}{R_{6}}}.}

В матричном виде система уравнений для метода узловых потенциалов выглядит следующим образом^[1]:

AYAtU0=−A(J+YE){\displaystyle \mathbf {AYA^{t}U_{0}=-A(J+YE)} },

где

A{\displaystyle \mathbf {A} } — матрица соединений размера (q – 1) × p (q — количество узлов, р — количество рёбер) , в которой i–я строка соответствует узлу i, а j–й столбец соответствует ребру j, причём элемент A_ij равен

• 0, если ребро j не присоединено к узлу i;
• 1, если ребро выходит из узла;
• –1, если ребро входит в узел.

Понятие «входит» и «выходит» означает, что для каждого ребра задаётся направление, которое обычно ассоциируется с направлением тока в этом ребре;

Y{\displaystyle \mathbf {Y} } — диагональная матрица проводимостей размера p × p, в которой диагональный элемент Y_ii равен проводимости i–го ребра, а недиагональные элементы равны нулю;

At{\displaystyle \mathbf {A} ^{t}} — транспонированная матрица соединений;

U0{\displaystyle \mathbf {U} _{0}} — матрица-столбец узловых потенциалов размером (q – 1) × 1. Потенциалы измеряется относительно предварительно выбранного узла, потенциал которого считается равным нулю. Нулевой узел не входит ни в одну из перечисленных в данном разделе матриц;

J{\displaystyle \mathbf {J} } — матрица-столбец источников тока размером p × 1, где каждый элемент равен току соответствующего источника, причём эта величина нулевая, если в данном ребре источник тока отсутствует; положительная, если направление тока источника совпадает с направлением тока в ребре; и отрицательная в противном случае;

E{\displaystyle \mathbf {E} } — матрица-столбец источников ЭДС размером p × 1, где каждый элемент равен ЭДС соответствующего источника, причём эта величина нулевая, если в данном ребре источник ЭДС отсутствует; положительная, если направление ЭДС источника совпадает с направлением тока в ребре; и отрицательная в противном случае.

Пример системы уравнений[править | править код]

Для схемы рис. 2 матрицы имеют вид:

A=(10010−1−11100000−10−11);U0=(φ1φ2φ3){\displaystyle \mathbf {A} ={\begin{pmatrix}1&0&0&1&0&-1\\-1&1&1&0&0&0\\0&0&-1&0&-1&1\end{pmatrix}};\quad \mathbf {U} _{0}={\begin{pmatrix}\varphi _{1}\\\varphi _{2}\\\varphi _{3}\end{pmatrix}}}

At=(1−1001001−110000−1−101);Y=(Y1000000Y2000000Y3000000Y4000000Y5000000Y6);J=(0000J50);E=(000E40E6){\displaystyle \mathbf {A} ^{t}={\begin{pmatrix}1&-1&0\\0&1&0\\0&1&-1\\1&0&0\\0&0&-1\\-1&0&1\\\end{pmatrix}};\quad \mathbf {Y} ={\begin{pmatrix}Y_{1}&0&0&0&0&0\\0&Y_{2}&0&0&0&0\\0&0&Y_{3}&0&0&0\\0&0&0&Y_{4}&0&0\\0&0&0&0&Y_{5}&0\\0&0&0&0&0&Y_{6}\\\end{pmatrix}};\quad \mathbf {J} ={\begin{pmatrix}0\\0\\0\\0\\J_{5}\\0\end{pmatrix}};\quad \mathbf {E} ={\begin{pmatrix}0\\0\\0\\E_{4}\\0\\E_{6}\end{pmatrix}}}

Перемножаем матрицы в соответствии с матричным уравнением:

AY=(Y100Y40−Y6−Y1Y2Y300000−Y30−Y5Y6);{\displaystyle \mathbf {AY} ={\begin{pmatrix}Y_{1}&0&0&Y_{4}&0&-Y_{6}\\-Y_{1}&Y_{2}&Y_{3}&0&0&0\\0&0&-Y_{3}&0&-Y_{5}&Y_{6}\end{pmatrix}};}

AYAt=(Y1+Y4+Y6−Y1−Y6−Y1Y1+Y2+Y3−Y3−Y6−Y3Y3+Y5+Y6);{\displaystyle \mathbf {AYA^{t}} ={\begin{pmatrix}Y_{1}+Y_{4}+Y_{6}&-Y_{1}&-Y_{6}\\-Y_{1}&Y_{1}+Y_{2}+Y_{3}&-Y_{3}\\-Y_{6}&-Y_{3}&Y_{3}+Y_{5}+Y_{6}\end{pmatrix}};}

AYAtU0=((Y1+Y4+Y6)⋅φ1−Y1⋅φ2−Y6⋅φ3−Y1⋅φ1+(Y1+Y2+Y3)⋅φ2−Y3⋅φ3−Y6⋅φ1−Y3⋅φ2+(Y3+Y5+Y6)⋅φ3);{\displaystyle \mathbf {AYA^{t}U_{0}} ={\begin{pmatrix}(Y_{1}+Y_{4}+Y_{6})\cdot \varphi _{1}-Y_{1}\cdot \varphi _{2}-Y_{6}\cdot \varphi _{3}\\-Y_{1}\cdot \varphi _{1}+(Y_{1}+Y_{2}+Y_{3})\cdot \varphi _{2}-Y_{3}\cdot \varphi _{3}\\-Y_{6}\cdot \varphi _{1}-Y_{3}\cdot \varphi _{2}+(Y_{3}+Y_{5}+Y_{6})\cdot \varphi _{3}\end{pmatrix}};}

J+YE=(000Y4E4J5Y6E6);−A(J+YE)=(−Y4E4+Y6E60J5−Y6E6){\displaystyle \mathbf {J+YE} ={\begin{pmatrix}0\\0\\0\\Y_{4}E_{4}\\J_{5}\\Y_{6}E_{6}\end{pmatrix}};\quad \mathbf {-A(J+YE)} ={\begin{pmatrix}-Y_{4}E_{4}+Y_{6}E_{6}\\0\\J_{5}-Y_{6}E_{6}\end{pmatrix}}}

Раскрывая матричную запись, получаем следующую систему уравнений:

{(Y1+Y4+Y6)⋅φ1−Y1⋅φ2−Y6⋅φ3=−E4Y4+E6Y6−Y1⋅φ1+(Y1+Y2+Y3)⋅φ2−Y3⋅φ3=0−Y6⋅φ1−Y3⋅φ2+(Y3+Y5+Y6)⋅φ3=J5−E6Y6{\displaystyle {\begin{cases}(Y_{1}+Y_{4}+Y_{6})\cdot \varphi _{1}-Y_{1}\cdot \varphi _{2}-Y_{6}\cdot \varphi _{3}=-E_{4}Y_{4}+E_{6}Y_{6}\\-Y_{1}\cdot \varphi _{1}+(Y_{1}+Y_{2}+Y_{3})\cdot \varphi _{2}-Y_{3}\cdot \varphi _{3}=0\\-Y_{6}\cdot \varphi _{1}-Y_{3}\cdot \varphi _{2}+(Y_{3}+Y_{5}+Y_{6})\cdot \varphi _{3}=J_{5}-E_{6}Y_{6}\end{cases}}}

Метод узловых потенциалов применяется к эквивалентной схеме, поэтому имеют силу те же ограничения, что и для применимости эквивалентных схем. Если изначально дана реальная схема, то для неё необходимо составить эквивалентную схему и дальнейший расчет производить с ней. Таким образом, схема, к которой применяется метод узловых потенциалов, не содержит никаких реальных^{[уточнить]} элементов (транзисторов, диодов, ламп, гальванических элементов, пассивных элементов с паразитными параметрами и т.д.).

1. ↑ Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: в 2-х т. Учебник для вузов. Том I. — 3-е изд., перераб. и доп. — Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. — 536 с., ил.