Энергетический баланс в электрических цепях

 

При протекании токов по сопротивлениям в последних выделяется теплота. Количество тепла, выделяющегося в цепи в единицу времени определяется законом Джоуля – Ленца и равно . На основании закона сохранения энергии количество теплоты, выделяющееся в единицу времени в сопротивлениях схемы, должно равняться энергии, доставляемой за то же время источниками энергии.

Суммарная мощность, доставляемая в цепь источниками ЭДС, равна , причем, если направления E и I совпадают, соответствующее слагаемое берется в сумме со знаком «+», в противном случае – со знаком «–».

Суммарная мощность, доставляемая в цепь источниками тока , где Uаb – напряжение на зажимах источника тока; J – его ток.

На основании сказанного выше можно записать

. (2.5)

Это уравнение называют уравнением энергетического баланса или баланса мощностей.

Вопросы для самоконтроля

 

1. Что представляет собой ток проводимости в проводящей среде?

2. Дайте определение постоянному и переменному току.

3. Что понимают под напряжением на участке цепи?

4. Как в электротехнике называют разность потенциалов на концах резистора?

5. Сформулируйте закон Ома для пассивной и активной ветвей (обобщенный закон Ома).

6. Сформулируйте первый закон Кирхгофа и объясните его физический смысл.

7. Сформулируйте второй закон Кирхгофа.

8. Как определяются знаки членов уравнений, составленных по законам Кирхгофа?

9.  Что называют потенциальной диаграммой?

10. Поясните правила построения потенциальной диаграммы.

11. Почему в электрической цепи допускается заземление только одной точки?

12. Сформулируйте уравнение энергетического баланса и поясните его физический смысл.

13. Построить потенциальную диаграмму и проверить баланс мощностей для цепи, схема которой представлена на рисунке, если известно: E 1=120B; E 2=80B; E 3=20B; R 1=5Ом; R 2=4Ом; R 3=2Ом. При построении диаграммы учесть внутренние сопротивления источников: r вн1=0,5Ом; r вн2=0,3Ом; r вн3=0,2Ом.

 

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: