Запишем формулу, которая связывает мгновенные значения тока и напряжение в цепи с катушкой индуктивности . Отсюда
Чтобы найти ток надо проинтегрировать напряжение.
1. Если на цепь с катушкой подать напряжение прямоугольной формы, ток будет треугольной формы.
2. Если подать напряжение, изменяющееся по закону синуса, то ток будет изменяться по закону (-cos).
3. Если напряжение имеет треугольную форму ток изменяется по кривой близкой к синусоиде.
Тестовые задания:
Задание | Варианты ответов |
1.Являются ли идентичными форма воздействия и отклика в резистивных цепях? | Да; Нет. |
2. Если на вход цепи с конденсатором подать сигнал треугольной формы, то ток будет изменяться иметь форму | а) синусоидальную; б) косинусоидальную; в) прямоугольную; г) треугольную. |
ПОНЯТИЕ О ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКЕ
Двухполюсник- участок цепи, который имеет два зажима.
Например резистор.
Четырехполюсник- участок цепи, имеющий два входных и два выходных зажима.
Отношением напряжения на выходе к напряжению на входе называется коэффициент передачи по напряжению:
Отношение тока на выходе к току на входе - коэффициент передачи по току:
Отношение мощности на выходе к на входе - коэффициент передачи по мощности:
Цепь называется линейной, если ее сопротивление не зависит от приложенного напряжения или проходящего тока. Нелинейная - если зависит.
ЗАКОН ОМА
В линейных резистивных цепях закон Ома справедлив для всех значений.
Закон Ома для участка цепи:
- для мгновенных значений
- для максимальных значений
- для действующих значений и постоянного тока.
- для размаха
Закон Ома для замкнутой цепи:
(3)
Выразим из формулы (3) ЭДС.
U- напряжение на зажимах источника;
-внутреннее падение напряжения
U = E - I∙Ri
Напряжение на зажимах источника меньше ЭДС на величину внутреннего падения напряжения.
Чтобы измерить ЭДС источника надо на его зажимы включить вольтметр, а его внешнюю цепь разомкнуть.
- мощность источника;
- мощность нагрузки;
- мощность потерь внутри источника.
- уравнение баланса мощностей.
Режимы работы источника:
1) х х - режим холостого хода: Rxx=∞. Этот режим получается, если цепь разомкнута:
2) к з - режим короткого замыкания Rкз = 0. Этот режим получается если источник замкнуть проводом.
3) Согласованный режим получается, если сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника. R=Ri
Тестовые задания:
Задание | Варианты ответов | ||||
1.Является ли элемент линейным, если его сопротивление зависит от проходящего тока или приложенного напряжения? | Да; Нет. | ||||
Задание | Математические выражения | Варианты ответов | |||
2.Укажите соответствие математических выражений и вариантов ответов. | 1) ; 2) ; 3) ; 4) . | Закон Ома для участка цепи: а) для мгновенных значений; б) для размаха сигнала; в) для действующих значений; г) для максимальных значений. | |||
3.Укажите соответствие математических выражений и вариантов ответов. | а) ; б) в) ; г) | Закон Ома для замкнутого контура: а) для мгновенных значений; б) для размаха сигнала; в) для действующих значений; г) для максимальных значений. | |||
ЗАКОНЫ КИРХГОФА
Узел - это точка, в которой сходится не меньше трех токов. Ветвь - это участок цепи между двумя узлами, по которому течёт один и тот же ток. Контур - это любой замкнутый путь в схеме.
1. Первый закон Кирхгофа.
Для любого узла электрической цепи сумма токов, приходящих к узлу, равна сумме токов, уходящих от узла.
I1+I4 = I2+I3
I1+I4 - I2 - I3 = 0
Вторая формулировка
Для любого узла электрической цепи алгебраическая сумма токов равна 0
- первый закон Кирхгофа в общем виде
Ток, который приходит к узлу, входит в уравнение со знаком (+), а который отходит - со знаком (-).
2. Второй закон Кирхгофа.
Для любого замкнутого контура алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на участках этого контура.
- второй закон Кирхгофа в общем виде
Порядок расчёта:
- выбираем произвольное напряжение тока в ветви;
- записываем n-1 уравнение по первому закону Кирхгофа, где n - количество узлов
- выбираем произвольное направление обхода контура;
- если ЭДС и направление обхода совпадает, то ЭДС входит в уравнение со знаком (+), если нет, то со знаком (-);
- если ток в ветви и направление обхода совпадает, то падение напряжения входит в уравнение со знаком (+), если нет, то со знаком (-);
- решаем полученную систему уравнений и определяем токи;
- если ток получится со знаком (-), то его направление противоположно выбранному:
Составляем уравнения по законам Кирхгофа для данной схемы.
Пример решения задачи
Дано
R = 11,9 Ом
Ri = 0,1 Ом
U = 119 B
Найти: E -? ? Iк.з.-? ? I -? ? ? U0 -?
10 А
Е =IRi=1 + 119 = 120 В
U0=I∙R0=10∙0,1=1В;
Pu=EI=120∙10=1200Вт;
Pн=UI=119∙10=1190Вт;
P0=U0∙I=10∙1=10Вт;
Тестовые задания
Задание | Варианты ответов |
1.Допишите порядок действия, выбрав словосочетания из вариантов ответов, чтобы измерить ЭДС источника надо на его зажимы включить вольтметр и… | а) подобрать сопротивление нагрузки равное внутреннему сопротивлению источника; б) внешнюю цепь разомкнуть; в) внешнюю цепь перемкнуть проводом. |
2.Укажите среди приведенных математических выражений формулу, по которой нельзя рассчитать напряжение на зажимах источника. | а) E - I·Ri; б) I·Ri; в) I·Rвх; г) E - U0. |