Ко всем элементам приложено одно и тоже напряжение

Внимание! Прежде чем идти дальше, проверьте себя. Готовы ли вы ответить на вопросы, которые вам может задать преподаватель или жизнь (таб. В2):

Таблица В2.

№ вопроса	Вопрос
1.	Что такое ток, как обозначается, единица измерения?
2.	Что такое потенциал, как обозначается, единица измерения?
3.	Что такое напряжение, как обозначается, единица измерения?
4.	Что такое мощность, как обозначается, единица измерения?
5.	Как связаны между собой понятия мощности, тока и напряжения?
6.	Как определяется мощность источника постоянной э.д.с?
7.	Как определяется мощность потребляемая лампочкой?
8.	Что понимается под понятием баланса мощностей?
9.	Что такое контур, узел, ветвь?
10.	В последовательной схеме (рис.В4), сгорела 1-ая лампочка. Величина эдс задана.Чему равно: 1)Показание амперметра; 2)Показание вольтметров , , ? 3)Чему равна мощность источника? Ответьте на эти же вопросы, если сгорела 2-я лампочка. Ответьте на эти же вопросы, если сгорели обе лампочки.
11.	Нарисуйте возможные схемы соединения трех лампочек.
12.	На рис.В5 приведена схема электрической цепи.
Рис.В5 Схема для вопросов
Ответьте на следующие вопросы:
12.1	Сколько узлов в схеме
12.2	Сколько ветвей в схеме
12.3	Сколько контуров в схеме
12.4	Показание какого вольтметра больше
12.5	Что показывает вольтметр V1
12.6	Что показывает вольтметр V2
12.7	Зависит ли показание V1 от числа лампочек и их мощности
12.8	Зависит ли показание V2 от числа лампочек и их мощности

На выделенные жирным шрифтом вопросы, ответы приведены ниже.

Номер вопроса	Ответ	Номер вопроса	Ответ
		12.2
		12.3
		12.4
10.1		12.5
10.2		12.6
10.3		12.7	нет
12.1		12.8	да

Глава 1. Основные резистивные элементы электротехники и электроники.Электрические цепи с резистивными элементами.

1.1. Резистор с линейной вольтамперной характеристикой

Уважаемый читатель! Вышеприведенный анализ позволил получить качественное представление о процессах в электрических цепях. Но, если поставить вопрос о величинах тока, напряжения, мощности в цепи, то очевидно требуется математически (в числах) описать каждый из участвующих элементов (устройств), например электрической лампочки. Это устройство предназначено для преобразования энергии электромагнитного поля в световую, при этом имеет место выделение тепловой энергии, преобразование представляющее наибольший интерес в электротехнике. Количественное описание этого преобразования основано на законе Джоуля-Ленца:

(1.1)

В (1.1) R-параметр, связывающий выделяемую в элементе мощность с током, протекающим через элемент, получил название сопротивления. Таким образом, закон Джоуля-Ленца связал между собой мощность и ток. Но, при этом неясно, как связаны между собой напряжение на зажимах элемента и ток через элемент. Это важное соотношение получил немецкий ученый Ом. Исследуя различные проводниковые материалы, он получил знаменитый закон Ома:

(1.2)

На рис.1.1 показаны общепринятые обозначения резистивного элемента (резистора) и направления тока и напряжения, соответствующие закону Ома:

Рис.1.1 Схемное изображение резистора

Этот элемент играет настолько важную роль в анализе процессов в электрических цепях, что несмотря на кажущуюся простоту закона Ома следует крайне внимательно рассмотреть все, что с ним связано.

1. Направление тока I выбирается произвольно.

2. Направление напряжения () следует выбирать совпадающим с направлением тока.

3. Мощность, выделяемая в резисторе равна

(1.3)

4. Если величина R постоянна, то напряжение и ток в резисторе связаны между собой линейно. График этой зависимости, показанный на рис.1.2, получил название вольтамперной характеристики. Так как это прямая, проходящая через начало координат, то говорят, что это линейный резистивный элемент.

5. Последнее обстоятельство, позволяет утверждать:

5.1. Любое изменение тока (напряжения) приводит к соответствующему изменению напряжения (тока). Если дать приращение току в резисторе, то получим приращение напряжения (рис.1.2).

5.2. Форма тока и напряжения на резисторе совпадают (если, например, напряжение меняется по синусоидальному закону, то и ток меняется по такому же закону во времени. (рис.1.3). Данное свойство резистора широко используют при моделировании электрических цепей.

6. Величина, обратная R, получила название проводимости: . Проводимость измеряется в сименсах (Сим).

	T T i(t) u(t) i t t u
Рис.1.2 Вольтамперная характеристика резистора	Рис.1.3 Совпадение форм тока и напряжения на резисторе

Прежде чем двигаться дальше, проверьте себя.

Номер вопроса	Вопрос
	Что такое вольтамперная характеристика (ВАх)?
	Вид ВАх линейного резистора
	Постройте ВАх резистора величиной 1 Ом
	Постройте на том же рисунке ВАх резистора величиной 2 Ома
	Задан резистор величиной R= 10 Ом, ток в резисторе I= 2 А, чему равно напряжение на резисторе UR
	Напряжение на резисторе UR=10 В, ток IR=10 А, чему равна величина резистора
	Потенциал точки 1 (рис.1.1) В, ток А, Ом. Чему равен потенциал точки 2?
	Мощность выделяемая в Ом, равна 160 Вт, чему равен ток

На выделенные вопросы, ответы приведены на странице 14.

Дата добавления: 2014-11-28