Методические указания. В теме определенную трудность для понимания представляет второй закон Кирхгофа

В теме определенную трудность для понимания представляет второй закон Кирхгофа. Необходимо четко уяснить, что первый закон Кирхгофа относится к узловой точке цепи, а второй - к замкнутому контуру, а не ко всякой цепи, которая может быть имногоконтурной. Для того, чтобы составить уравнение по второму закону Кирхгофа, необходимо предварительно усвоить правило знаков.

На первых порах вызывает затруднение определение последовательного и параллельного соединения в смешанных соединениях резисторов. Необходимо обратить внимание на признаки последовательного (одинаковый ток, отсутствие узлов между соединениями резисторов) и параллельного соединения (наличие двух общих узловых точек, равенство напряжений соединенных ветвей) резисторов.

Методика расчета электрической цепи зависит от вида ее электрической схемы, с составления которой и следует начинать решение задачи. Проверку правильности решения задачи можно произвести, составив энергетический баланс цепи.

Изучая расчет простых цепей, следует запомнить формулы для определения эквивалентных сопротивлений при последовательном ипараллельном соединениях их и уметь применять их для преобразования цепей.

Расчет смешанного соединения надо начинать с наиболее удаленной от зажимов источника ветви путем постепенного "свертывания" схемы (заменой отдельных видов соединений привести цепь к одному виду соединения последовательному или параллельному) и затем определить полное сопротивление цепи.

Расчет сложных цепей с несколькими ЭДС можно производить различными методами: по законам Кирхгофа, методом наложения, методом узлового напряжения. Важно не только понять каждый метод, но и уметь выбрать из них наиболее подходящий для решения поставленной задачи.

Задачи и вопросы для самоконтроля.

1. Из каких элементов состоит электрическая цепь? Каковы ее основные свойства?

2. В последовательной цепи проходит ток 5 А через внутреннее R₀ = 0,2. Ом и внешнее R = 2,8 Ом сопротивления источника, Чему равны ЭДС источника и напряжение на его выводах? Ответ: 15 В, 14 В.

3. Имеются два источника тока с внутренними сопротивлениями 0,1 и 0,8 0м. К каждому из них присоединили сопротивление нагрузки R_Н = 10 Oм, через которое проходит ток. ЭДС обоих источников тока одинаковы и равны 20 В. В каком источнике напряжение на внешнем сопротивлении будет больше? Ответ: U₁= 19,8 В, U₂ = 18,5 В.

4. Для предыдущей задачи напишите закон Ома:

а) для всей цепи,

6) для сопротивления нагрузки,

в) для источника.

5. Пять резисторов сопротивлением 15, 10, 3, 2, 1 Ом соединили параллельно. Чему равно общее сопротивление цеди? Чему равен ток в третьем резисторе, если к цепи приложено напряжение 60 В? Ответ: 0,5 Ом, 20 А.

6. Три резистора 15, IO и 5 Ом соединили последовательно и включили в цепь с напряжением 120 В. Чему равна мощность, потребляемая сопротивлениями? Какое напряжение приложено к третьему резистору? Ответ: 480 Вт, 20 В.

7. Какие режимы работы электрической цеди Вам известны? Чем отличается рабочий режим от номинального?

8. Для схемы сложной цепи, приведенной на рис. I,определить все токи в ветвях двумя методами: методом узлового напряжения и методом контурных токов» Сравнить результаты вычислений. Внутренними сопротивлениями источников пренебречь. Ответ: Ii = 3 A, I2 = 9 А,I3=6 А,

9. В чем заключается сущность метода наложения, применяемого для расчетов сложных цепей?

Тема 1.3. Электромагнетизм

Основные свойства и характеристики магнитного поля. Закон полного тока. Взаимодействие магнитного поля и проводника с током. Электромагнитная сила.

Ферромагнитные вещества и их применение. Кривые намагничивания. Явление гистерезиса. потери энергии при гистерезисе. Магнитомягкие ж магнитотвердые материалы.

Магнитная цепь. Электромагниты и их практическое применение. ЭДС электромагнитной индукции. Правило Ленца. Преобразование механической энергии в электрическую. Преобразование электрической энергии в механическую. Индуктивность. Взаимная индуктивность. Вихревые токи.