Свойство однозначности состояния: линейные электрические цепи обладают свойством однозначности электрического состояния всех элементов

Семья

Часть 3

С1

Перечислите три основных исторически сложившиеся типа обществ.

Ответ запишите на обратной стороне бланка или на отдельном листе.

С2

Подтвердите тремя примерами конституционное положение о светском характере современного Российского государства

Ответ запишите на обратной стороне бланка или на отдельном листе.

С3

В государстве Т. представительные органы власти создаются в соответствии с правилом: "победитель получает все". Для избрания кандидату требуется получить абсолютное большинство поданных по округу голосов избирателей (50% + 1 голос).

К какому типу можно отнести избирательую систему государства Т.? По какому признаку вы это определили? Сформулируйте достоинство и недостаток избирательной системы данного типа.

Ответ запишите на обратной стороне бланка или на отдельном листе.

Прочитайте текст ивыполните задания С4 – С7

Отношения между членами семьи регулируются прежде всего моральными нормами, обычаями, традициями. Однако с развитием общества (особенно в условиях буржуазной цивилизации) все большее значение приобретало правовое урегулирование семейных связей и отношений…

Каковы ролевые отношения в семье? К членам семьи по семейному законодаетльству относятся, помимо супругов (родителей) и детей, дедушка, бабушка, братья, сестры, отчим, мачеха, пасынок, падчерица. Однако основными членами семьи (и, соответственно, основными ролями в семье) являются: супруги (жена и муж, они же - родители), дети. После того как супругам выдается свидетельство о браке, у них в соответствии со статусом мужа или жены появляются по отношению друг к другу определенные права и обязанности, воплощающие этот статус.

В реализаци своих личных (как и имущественных) прав муж и жена равноправны.

Супруги обязаны строить свои отношения в семье по принципам взаимоуважения и взаимопомощи, содействовать благополучию и укрепленю семьи, заботиться о благосостоянии и развитии своих детей…

На родителей возлагается защита прав и интересов детей. Они являются законными представителями своих детей и выступают в защиту их прав и интересов, в том числе в судах, без специальных полномочий.

Итак, своерменная семья – это объединение людей, связанных друг с другом узами любви и родства. Они должны поддерживать друг друга. Взаимопомощь – главное в семье…

Никитин А.Ф. Обществознание. Справочное пособие.-

М., 2004. -С.249-250

С4

Какие социальные нормы регулируют отношения в семье? Назовите четыре вида.

Ответ запишите на обратной стороне бланка или на отдельном листе.

С5

Кто является основными членами семьи? Какое условие необходимо для возникновения супружеских взаимоотношений?

Ответ запишите на обратной стороне бланка или на отдельном листе.

С6

Опираясь на текст и привлекая знания курса, сформулируйте любые три принципа, в соответствии с которыми регулируются семейные правоотношения.

Ответ запишите на обратной стороне бланка или на отдельном листе.

С7

Привлекая личный социальный опыт и знания обществоведческого курса, назовите три главные обязанности родителей.

Ответ запишите на обратной стороне бланка или на отдельном листе.

Последнее задание работы (С8) – задание по выбору. Выполняя его, вы можете проявить свои знания и умения на том содержании, которое для вас более привлекательно. С этой целью выберите ОДНО из предложенных ниже высказываний.

С8

Выберите одно из предложенных ниже высказываний и изложите свои мысли (свою точку зрения, отношение) по поводу поднятой проблемы.

Выполняя задание, следует использовать соответствующие понятия обществоведческого курса и, опираясь на знания, полученные в курсе обществознания, а также факты общественной жизни и собственный жизненный опыт, привести необходимые аргументы в обоснование своей позиции.

Базовые науки	Темы
Философия	«Человек предназначен для жизни в обществе; он не вполне человек и противоречит своей сущности, если живет отшельником» (И. Фихте).
Социальная психология	«Мы должны всегда стараться отыскивать не то, что нас отделяет от других людей, а то, что у нас с ними общего» (Д. Рескин).
Социология	«Неравенство – такой же хороший закон природы, как и всякий другой» (И. Шерр).
Политология	«Тоталитаризм – политический строй, беспредельно расширивший свое вмешательство в жизнь граждан» (И.Н. Ильин).
Экономика	«Даже самый щедрый человек старается заплатить подешевле за то, что покупается ежедневно» (Б. Шоу)
Правоведение	«Не быть подчиненным никакому закону – значит быть лишенным самой спасительной защиты, ибо законы должны нас защищать не только от других, но и от самих себя» (Г. Гейне).

ТЕМА 4. Методы расчета линейных цепей постоянного тока. Задачей анализа цепи является определение всех токов. Расчет схем замещения ведется одним из следующих методов: метод эквивалентных преобразований; метод непосредств. применения законов Кирхгофа; метод узловых потенциалов; метод межузлового напряжения; метод эквивалентного генератора; метод наложения; метод контурных токов и др. Метод непосредственного применения законов Кирхгофа (первый закон Кирхгофа: алгебр.сумма токов ветвей, сходящ. в одной точке, равна нулю. Второй закон Кирхгофа: алгебр.сумма ЭДС в замкн. контуре равна алгебр. сумме падений напряжения в данном контуре. Порядок расчета: произвольно назначают направления токов в ветвях; произвольно назначают направления обхода контуров; записывают У - 1 уравнение по I закону Кирхгофа. (У — число узлов в цепи); записывают оставшиеся ур-ния по II закону Кирхгофа. (В — число ветвей в цепи); решают систему уравнений относительно токов и уточняют величины падений напряжения на элементах.);

Метод контурных токов (по памяти). Метод междуузлового напряжения (Для этого произвольно покажем направление м/узлового напряжения U. Это напряж. опред. по формуле: . Затем выбираем отдельный двухполюсник (ветвь), полюса кот. имеют напряж. U, выбираем направление обхода и решаем однород. ур-ние). Расчет электрических цепей методом наложения (суперпозиции)
Ток в любой ветви сложной электрической цепи равняется алгебраической сумме отдельных токов от каждого источника электроэнергии. Метод наложения состоит: в замене одной схемы с n источниками ЭДС и тока, n такими же схемами, с одним источником в каждой; расчет отдельных токов в ветвях цепи с одним источником и их алгебраическом сложении для определения токов заданной цепи с n источников.
Например, вместо схемы (рис. 1, а) рассчитываются три схемы (рис. 1, б, в, г), а результаты алгебраически складываются:

При выключении источника ЭДС электрическая цепь закорачивается, поскольку ее Rвн = 0, а источники тока – разрывается, поскольку их Rвн → ∞.

ТЕМА 5. Анализ нелинейных электрических цепей постоянного тока: нелинейной называется цепь кот. имеет хотя бы один нелинейный элемент (к примеру резистор, сопротивление кот. изменяется в зависимости от силы тока). Анализ нелинейн. цепей проводится графическим методом.

Метод опрокинутой характеристики.

Характеристику нелинейного элемента I₁=f(U₁) строят обычным образом. Опрокинутая характеристика линейного элемента, представляющая собой прямую линию, может быть построена по двум точкам. Если U₂=0, то характеристике I₂=f(U₂) принадлежит точка «В», если U₁=0, то характеристика I₂=f(U₂) пересекает ось ординат в точке «С», определяемой соотношением I₂=U₀/R. Точка пересечения двух графиков дает решение задачи.

ТЕМА 6. Анализ и расчет линейных электрических цепей синусоидального тока.

Элементы схем замещения цепей синусоидального тока.

Параметры синусоидально изменяющейся величины: синусоидальным назыв. ток, кот. изменяется по закону синуса. , где - мгновен. знач. тока; -амплитуда; - нач. фаза; - полная фаза; – частота. На практике синусоид. величину выражают постоянным значением – действующей величиной ()

Идеальный резистор в цепи синусоидального тока: пусть для действующ. значений для идеальн. резистора. Угол сдвига фаз . Ток и напряж. совпадают по фазе.

Идеальный индуктивный элемент в цепи синусоидального тока: пусть

. Ток отстает от напряж.

Идеальный ёмкостный элемент в цепи синусоидального тока.

Анализ неразветвлённой цепи синусоидального тока. Резонанс напряжений. Анализ разветвлённой цепи синусоидального тока. Резонанс токов. Применение метода комплексных чисел для расчета цепей синусоидального тока.

ТЕМА 7. Переходные процессы в линейных электрических цепях. Заряд и разряд конденсатора. Переходный процесс при включении катушки индуктивности на постоянное напряжение.

Переходные процессы (ПП) - переход эл. цепи из одного состояния в другое в результате изменения параметров её элементов. Изменение не мгновенно, т.к. невозможно скачкообразно измен. энергию магн. и эл. полей. Во время ПП теряется энергия, может возникнуть пробой, нагрев изоляции. ПП использ. в сист. зажигания ДВС, различные импульсные установки.

Методика анализа ПП:

Цель - опред. длительности ПП, зависимости величин тока и напряжения от времени и построение графиков этих зависимостей

Методика:1. Составляют диф. уравн. по законам КИРХГОФА для мгновенных величин. 2. Подставляют выражения: U_R=R*I; U_L=L*di/dt; i_C=C*du_C/dt. 3. Решение диф. ур-ния представляют суммой установившегося значения для нового режима и свободной составляющей (общего решения однородного ур-ния). 4. Пост. интегрирования находят из законов Коммутации.

Законы Коммутации: 1. Ток в цепи с индуктивностью скачком изменится не может i_L(-t)=i_L(t+). 2. Напряжение на емкости скачком изменится не может Uc(-t)=Uc(t+), где Uc(-t) – напряж. до коммутации; (t+)-после. можно: Uc(-0); (t_)

ПП заканчивается, когда значения равны с точностью 5%. На практике предполагают, что через 3τ заканчивается, где τ-пост. времени.

ПП при вкл. катушки индуктивности на пост. напряжение.

Составляем ур-ние по 2 зак. КИРХ.:

U-U_L-U_R=0. U-L*di/dt-R*i=0:R ; .

ток. Частное решение:

Общее решение однородн. ур-ния: Правая часть равна нулю, это выражение - i_св , имеем: , где – постоянная времени (в сек.). Пост. интегрирования А найдем ч/з 1ый зак. коммутации: Подставляем: . Ток после замыкания ключа (после коммутации) в экспоненциальной ф-ции:

Зарядка и разрядка конденсатора.

U-U_C-U_R=0; U-U_C-R*i=0; U-U_C-R*C*du_C/dt=0; RC*du_C/dt+U_C=U - установившееся движение, следоват. Uуст. =U

, где τ=RC, измеряют в сек. Uc=Uсв+Uуст. .

По 2 зак. коммутации: 0=U+A, т.к. , А= -U,

ТЕМА 8. Электромагнитные явления.

Закон электромагнитной силы. Закон электромагнитной индукции.

Закон Ампера — закон взаимодействия электрических токов. Установлен в 1820 для пост. тока. Из зак. Ампера следует, что паралл. проводники с эл. токами, текущими в одном направлении, притягиваются, в противополож. — отталкиваются. Зак. Ампера называется также закон, кот опред. силу, с которой магн. поле действует на малый отрезок проводника с током. Выражение для силы dF, с кот. магн. поле действует на элемент объёма dV проводника с током плотности j, находящегося в магн. поле с индукцией B, в (СИ) имеет вид:

Если ток течёт по тонкому проводнику, то , где — «элемент длины» проводника — вектор, по модулю равный dl и совпадающий по направл. с током. Тогда предыдущее равенство можно запис. след. образом:

Сила dF, с которой магнитн. поле действ. на элемент dl проводника с током, наход. в магн. поле, прямо пропорциональна силе тока I в проводнике и векторному произведению элемента длины dl проводника на магн. индукцию B:
Направление силы dF определяется по правилу, кот. удобно запомн. при помощи правила левой руки (если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входил вектор B, а четыре вытянутых пальца расположить по направлению тока в проводнике, то отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на ток.).

Модуль силы Ампера можно найти: ,

где - угол м/у векторами магн. индукции и тока.

Сила dF макс., когда элемент проводника с током расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции ():

2 параллельных провода:

Два бесконечных паралл. проводника в вакууме

на расстоянии r друг от друга; в одном направлении текут токи I₁ и I₂. Требуется найти силу, действующую на единицу длины проводника.

В соответствии с законом Био-Савара-Лапласа бесконечный проводник с током I₁ в точке на расстоянии r создаёт магн. поле с индукцией: , где — магн. пост.. Теперь по зак. Ампера найдём силу, с которой 1 проводник действ. на 2: .По правилу буравчика, направл. в сторону 1-го проводника (аналогично и для ), а значит проводники притягиваются).

Модуль данной силы ( — расстояние между проводниками):

Интегрируем, учитывая только проводник единичной длины (пределы l от 0 до 1): Если токи имеют противоположные направления, то между ними действует сила отталкивания. Закон электромагнитных сил Ампера гласит: сила механ. взаимодействия проводника с током I и магн. поля с индукцией B прямо пропорц. произведению магн. индукции, длины проводника и силы тока в проводнике.

Электромагнитная индукция — явление возникновения эл. тока в замкн. контуре при изменении магн. потока, проходящего через него. Открыта Майклом Фарадеем 1831 г. Он обнаружил, что электродвиж. сила, возникающая в замкн. проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магн. потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина (ЭДС) не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магн. поля или движение контура в магн. поле. Эл. ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.

Закон Фарадея. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея: . где

— электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,

— магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца,:

Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом: , где

— число витков, — магн. поток через один виток,

— потокосцепление катушки.

В интегральной форме (эквивалентной):

, Здесь E — напряжённость электрического поля, B — магн. индукция, S — произвольная поверхность, — её граница. Контур интегрирования подразумевается фиксированным (неподвижным).

Следует отметить, что закон Фарадея в такой форме, очевидно, описывает лишь ту часть ЭДС, что возникает при изменении магнитного потока через контур за счёт изменения со временем самого поля без изменения границ контура. Потенциальная форма

При выражении магнитного поля через векторный потенциал закон Фарадея принимает вид:

(в случае отсутствия безвихревого поля, то есть тогда, когда эл. поле порождается полностью только изменением магнитного, то есть эл.магн. индукцией).

В общем случае, при учёте и безвихревого (например, электростатического) поля имеем:

ТЕМА 9. Трёхфазные цепи.

Анализ четырёхпроводной трёхфазной цепи с построением векторной диаграммы. Анализ трёхпроводной трёхфазной цепи с соединением приёмников в звезду с построением векторной диаграммы. Анализ трёхфазной цепи с соединением приёмников в треугольник с построением векторной диаграммы. Мощность трёхфазной цепи.

По 3-х фаз. цепям энергия передается на дальние расстояния и распределяется м/у приемниками.

Достоинства: 1. экономия проводник. материалов; 2. Возможность создавать вращ. магн. поле с помощью неподвижн. катушек; 3. Получ. два напряж: фазное и лин.

В 3-х Ф. цепях фействует 3 синусоидальных ЭДС равной амплитуды и частоты, сдвинутые относ. друг друга на 120⁰

3-х Ф. цепь можно получить:

1. Вращением катушек в пост. магн. поле, сдвинутых на 120⁰

2.Вращением магн. поля вокруг 3-х неподвижн. катушек, сдвинутых на 120⁰ (использ на электростанциях в синхронных генераторах);

Отдельная ветвь трехфазной цепи назыв. фазой. Фазы соедин. в звезду (концы фаз – в одну очку, начала – к линиям) и треугольник (конец предыдущей соедин с началом послед. фазы, а места соединений – к линии). Нейтраль – точка соединения концов фаз.

Четырёхпроводная трёхфазная цепь.

Использ. при напряжении до 1000 вольт во внутр. и наружн. проводках стационарных объектов. Фазные и лин. напряж. различны, а токи фаз. и лин. одинаковы. Так как присутствует нейтральн. провод, запишем:

По 2 зак. КИРХ. для контуров, содержащих лин. напряж. можно запис:

(для действ. знач. эти уравн. НЕ выполняются.) При постр. вектр. диаграмм. начинаем с вектр. ЭДС. Чтобы отнять векторы из конца вычитаемого в конец уменьшаемого провести вектор.

Лин. напряж. образ. симметр. систему векторов (U_AB, U_BC,U_CA), т.е. они равны м/у собой по длинне . Лин. напряж. опережает фазное на 30⁰ и больше в раз.

Токи опред по зак. Ома в комплекс. форме:

; (**). Если нагрузка симметрична, т.е. , то фазные токи образ. симметр. сист. вектров, раны по знач. и величине. и сдвинуты относит соответствующих фазн. ныпряж. на угол: Так как соединение в звезду, то лин. токи равны фаз. Ток в нейтрале опред по 1-му зак. КИРХ. . При симметр. нагрузке . Провод можно убрать.

Если нагрузка несимметр., то токи опред. по уравнению (**),не равны м/у собой, сдвинуты относ. своих напряж. на разные углы. Тогда в нейтральн. проводе появляется ток, но фазные напряж. остаются const благодаря нейтр. проводу. В этом заключается его роль.

Трёхпроводная трёхфазная цепь с соединением приемников в звезду.

Использ. для передачи энергии на дальние расстояния, электроснабж. предприятий свыше 1000 вольт. Цепи экономичны, но работают только в симметр. режиме. При симетр. режиме , нейтраль не влияет на работу, он не нужен, ветроная диаграмма и расчет будет как и при наличии нейтрального провода – смотри выше.

Если нагрузка несимметрична (хотя бы один), то фазн. напряж. и углы сдвига фаз изменяются из-за различного сопротивления фаз. М/у точками N и n появл. напряж. смещения нейтрали U_Nn. Его можно определить:

, где - комплексные проводимости.

К примеру

Вычертим первый контур: ;

Аналогично: ;

Это явление называется перекосом фаз. Фазные напряжения искажаются.

3-хфазная цепь с соединением приемников в треугол.

Лин. напряж. образуют симметричную систему (). Если сопротивление лин. пр.=0, то фазные напряж. равны линейным. и т.д. – тоже составляют симметричную сист. Т.О. фазные напряжения нагрузки = линейным напряж. Для действ. значений:

Фазные токи опред.по зак. Ома в комплексной форме:

; ;

Линейные токи опред. по 1-му зак. КИРХ. для узлов a,b,c. ; ;

При симметричной нагрузке: Фазные токи равны м/у собой по величине и образ. симметр. систему. Лин. токи тоже равны по величине . Нагрузка акт. индукт.

Нагрузка несимметричная: Токи не равны м/у собой. Пусть в фазе ab - активно-индукт., bc – активная, ca – акт-емк.

Мощность трехфазной цепи:

В симметр. системе мощность 3-хФ. цепи равна утроенной мощности одной из фаз. ; - активная мощность

– реактивная.

полная.

В несимметричном – мощн. равна сумме мощностей 3-х фаз. ; ;

Полезная только активная мощность. В промышл. реактивная индукт. мощность достигает больших значений. Для её компенсации ставят конденсаторы или синхронные компенсаторы, кот. вырабат. актив. емкостную мощ. Она идет на компенсацию индукт. мощн. В результате cos повышается, добиваются резонанса токов.

P – акт. мощн, S₁, S₂ – полн. мощность до и после компенсц.

Q_L – реакт. мощн. до компенс, Q_C -реакт. мощность компенс. устройств.

Дата добавления: 2015-05-06