Для проведения анализа и расчета электрических цепей необходимо знать не только значение заданных ЭДС, напряжений и токов, но и их направления. Это необходимо, поскольку эти направления определяют знаки составляющих в расчетных выражениях. Поэтому вспомним о направлениях ЭДС, напряжений и токов, которые приняты в физике.
За положительное направление тока принимают направление движения положительных зарядов.
За положительное направление ЭДС между выводами источника (или активного приемника) принимают направление, в котором перемещались бы положительные заряды под действием сил стороннего поля, то есть от отрицательного полюса к положительному. Это направление показывает стрелка в условном обозначении источника ЭДС (рис 1.1., 1.2).
Положительное направление напряжения совпадает с положительным направлением тока на пассивном элементе и противоположно ему на активном элементе.
При анализе и расчете электрических цепей положительные направления указывают на схемах стрелками. При анализе состояния сложной цепи направления токов и напряжений обычно неизвестны. В этом случае задаются произвольными направлениями, которые называют условно положительными. Их помечают стрелками и для них составляют соответствующие уравнения. Если в результате анализа или расчета какая-то из величин окажется отрицательной, — это значит, что ее направление противоположно направлению, показанному на схеме стрелкой.
Идеальные измерительные приборы
При проведении расчетных работ некоторые электрические величины могут задаваться в виде показаний измерительных приборов. И наоборот, итогом задачи может быть нахождение показания того или иного прибора. В этом случае приборы изображаются на схемах замещения и рассматриваются как идеальные (см. рис. 1.3). Так внутреннее сопротивление амперметра (прибора для измерения тока) считается равным нулю (R A =0). Амперметр подключается последовательно с ветвью, в которой необходимо измерить ток. Внутреннее сопротивление вольтметра (прибора для измерения напряжения) равняется бесконечности (R V =¥). Вольтметр подключается параллельно к тому участку электрической цепи, напряжение на котором необходимо измерить. Включение вольтметра не создает дополнительную ветвь и узлы там, где их не было раньше. То же относится и к ваттметру (прибору для измерения мощности), у которого две обмотки: обмотка тока и обмотка напряжения.
