Сформулируйте законы Ома и Кирхгофа. Укажите область их применения.
Согласно закону Ома ток в участке цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению. Его используют для расчета нагрузок в электрических схемах, выбора сечений проводников, кабелей, предохранителей или защитных автоматов.
Первый закон Кирхгофа вытекает из закона сохранения заряда. Он состоит в том, что алгебраическая сумма токов, сходящихся в любом узле, равна нулю. Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма падений напряжений на отдельных участках замкнутого контура, произвольно выделенного в сложной разветвленной цепи, равна алгебраической сумме ЭДС в этом контуре.
Какое соединение потребителей называется последовательным? Свойства последовательно соединенных резисторов.
При последовательном соединении все элементы связаны друг с другом так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла. При последовательном соединении проводников сила тока во всех проводниках одинакова. При этом общее напряжение в цепи равно сумме напряжений на концах каждого из проводников.
Какое соединение потребителей называется параллельным? Свойства параллельно соединенных резисторов.
При параллельном соединении все входящие в цепь элементы объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами, если это не противоречит условию.При параллельном соединении падение напряжения между двумя узлами, объединяющими элементы цепи, одинаково для всех элементов. При этом величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включённых проводников.
В чем сущность расчета: -Методом эквивалентного генератора -Контурных токов -Наложения -Узлового напряжения Когда какой метод предпочтительнее?
|
|
Суть метода эквивалентного генератора состоит в нахождении тока в одной выделенной ветви, при этом остальная часть цепи заменяется эквивалентным ЭДС. Метод контурных токов заключается в предположении, что в каждом контуре проходит свой ток. Метод наложения основан на предположении, что электрический ток в каждой из ветвей электрической цепи при всех включенных генераторах равен сумме токов в этой же ветви. Суть метода узлового напряжения заключается в нахождении узлового напряжения и последующем определении искомых токов по закону Ома. Метод эквивалентного генератора применяется в случае необходимости узнать данные о одной определенной ветви. Метод контурных токов применяется для расчета сложных цепей содержащих в себе более двух узловых точек. Метод наложения в основном применяется для расчетов не сложных электрических цепей. Метод узлового напряжения предпочтителен когда в цепи два узла.
Зависит ли выбор положительного направления тока от принятого положительного направления тока ЭДС?
Не зависит.
Можно ли включить в сеть 220В две последовательно соединенные лампы мощностью 75Вт и 25Вт, каждая из которых рассчитана на 110В? Ответ обосновать расчетом.
Включить можно, но: Сопротивление первой лампы: 220В / 75Вт = 645Ом. Сопротивление второй лампы: 220В / 25Вт = 1936Ом. Общее сопротивление цепи составляет 2581Ом, следовательно ток в цепи равен: 220В / 2581Ом = 0.08А. Напряжение на первой лампе составит: 0.08A * 645Ом = 55В. Напряжение на второй лампе составляет: 0.08A * 1936Ом = 155В. Следовательно напряжение на второй лампе будет выше номинала и она сгорит.
|
|
Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду.
𝑅𝐴 = 𝑅𝐴𝐵⋅𝑅𝐴𝐶𝑅𝐴𝐵+𝑅𝐴𝐶+𝑅𝐵𝐶𝑅𝐵 = 𝑅𝐴𝐵⋅𝑅𝐵𝐶𝑅𝐴𝐵+𝑅𝐴𝐶+𝑅𝐵𝐶𝑅𝐶 = 𝑅𝐴𝐶⋅𝑅𝐴𝐶𝑅𝐴𝐵+𝑅𝐴𝐶+𝑅𝐵𝐶
Почему нельзя применять метод наложения для расчета цепей, содержащих нелинейные сопротивления?
Сопротивления зависят от значения токов.
Основные особенности режимов работы электрических цепей: номинальный, согласованный, холостого хода и короткого замыкания.
Номинальный режим – все элементы схемы работают с номинальными величинами тока, напряжения и мощности на которые они были рассчитаны при разработке. Согласованный режим – нагрузка подключенная к источнику, выделяет максимальную мощность, которую способен дать этот источник в текущем его состоянии. Режим холостого хода соответствует состоянию когда ток во всех элементах цепи равен нулю. Режим короткого замыкания – сопротивление = бесконечности.
Как измерить ток? Как расширить предел измерения амперметром?
Для измерения тока используется последовательно включенный амперметр. Чтобы увеличить пределы измерения амперметра в n раз необходимо параллельно подключить сопротивление в n-1 раз меньше сопротивления амперметра.
Как измерить напряжение? Как расширить предел измерения вольтметра?
Для измерения напряжения используется параллельно подключенный вольтметр. Для расширения пределов измерения вольтметра последовательно с вольтметром необходимо подключить сопротивление.