8. Охарактеризовать режимы работы электрической цепи.

Нагрузочный режим работы – К источнику тока подключена нагрузка

Uи = E – IR0

Режим холостого хода. При этом режиме присоединенная к источнику электрическая цепь разомкнута, т. е. тока в цепи нет. В этом случае внутреннее падение напряжения IRo будет равно нулю и формула примет вид:

E = Uи 

Режим короткого замыкания. Коротким замыканием (к. з.) называют такой режим работы источника, когда его зажимы замкнуты проводником, сопротивление которого можно считать равным нулю. Практически к. з. возникает при соединении друг с другом проводов, связывающих источник с приемником, так как эти провода имеют обычно незначительное сопротивление и его можно принять равным нулю. К. з. может происходить в результате неправильных действий персонала, обслуживающего электротехнические установки, или при повреждении изоляции проводов; в последнем случае эти провода могут соединяться через землю, имеющую весьма малое сопротивление, или через окружающие металлические детали (корпуса электрических машин и аппаратов, элементы кузова локомотива и пр.). При коротком замыкании ток:

Iк.з = E / R0

9. Произвести расчет простой электрической цепи постоянного тока методом эквивалентных сопротивлений (метод «свертывания»).

10. Произвести расчет простых электрических цепей с помощью потенциальной диаграммы.

1 часть курсача 7 метод построение первой диаграммы курсача

11. Раскрыть метод преобразования треугольника и звезды сопротивлений. Объяснить переход от треугольника к звезде сопротивлений.

Д ля перевода необходимо использовать формулу: сопротивление луча эквивалентной звезды равно произведению сопротивления 2-х сторон треугольника которые присоединены к той-же вершине, что и луч звезды делённому на сумму сопротивлений всех сторон треугольника

12. Раскрыть метод преобразования треугольника и звезды сопротивлений. Объяснить переход от звезды сопротивлений к треугольнику сопротивлений.

С опротивление стороны эквивалентного треугольника равно сумме сопротивлений двух лучей звезды присоединённых к тем же вершинам, что и сторона треугольника. И их произведение делённого на сопротивление третьего луча звезды

13. Рассмотреть принцип расчета сложной электрической цепи методом узловых и контурных уравнений.

Курсач 1 часть 1 метод.

14. Рассмотреть принцип расчета сложной электрической цепи методом контурных токов.

Курсач 1 часть 2 метод

15. Охарактеризовать принцип расчета сложной электрической цепи методом наложения.

Курсач 1 часть 3 метод

16. Произвести расчет сложной электрической цепи методом узлового напряжения (метод 2-х узлов).

1. Если по условию задачи задан реальный источник ЭДС, обязательно указываем на схеме его внутреннее сопротивление.

2. Расставляем направления токов в ветвях: все токи либо вытекают из узла, либо втекают в него.

3. Рассчитываем электрическую проводимость каждой ветви: g = 1/R (См).

4. Рассчитываем напряжение между узловыми точками по формуле: UAB =S(eg)/Sg. В этой формуле ЭДС берется со знаком “+”, если ее направление совпадает с направлением тока в ветви.

5. Рассчитываем значения токов в ветвях по формуле: Ii = (ei – UAB)× gi. В этой формуле ЭДС берется со знаком “+”, если ее направление совпадает с направлением тока в ветви.

6. Т.к. направления токов в ветвях были выбраны произвольно, то при расчете токи получаются алгебраическими величинами (либо положительными, либо отрицательными). Если какой-то ток получился отрицательным, это значит, что модуль его равен полученному значению, а действительное направление на схеме в противоположную сторону.

П ример решения задачи:

e1 = 20 В; e2 = 100 В; ε3=80В; rB1= rв2 = rв3= 0,5 Ом; R1=9,5Ом, R2=19,5Ом, R3 = 3,5 Ом; R4=10Ом

Задание: определить токи в ветвях

g1 = 1/(R1 + rв1) = 1/(9,5 + 0,5) = 0,1 См

g2 = 1/(R2 + rв2) = 1/(19,5 + 0,5) = 0,05 См

g3 = 1/(R3 + rв3) = 1/(3,5 + 0,5) = 0,25 См

g4 = 1/R4 = 1/10 = 0,1 См

UАВ = (e1g1 + e2g2 + e3g3)/(g1 + g2 + g3 + g4) = (2 + 5 + 20)/0,5 = 54 В

I1 = (e1 - UАВ)× g1 = -3,4 А I3 = (e3 - UАВ)× g3 = 6,5 А

I2 = (e2 - UАВ)× g2 = 2,3 А I4 = - UАВ×g4 = -5,4 А

17. Охарактеризовать нелинейные электрические цепи постоянного тока.

Электрическая цепь в которою включён хоть 1 нелинейный элемент называется нелинейной. Нелинейным называется элемент сопротивление которого зависит от величины тока и напряжения, от других внешних факторов.

Статическим сопротивлением нелинейного сопротивления в точке а называют отношение напряжения на элементе к току в нём.

18. Охарактеризовать последовательное соединение двух нелинейных элементов.

При последовательном соединении с нелинейным элементом через все участки цепи проходит один и тот же ток, а общее напряжение равно сумме падений напряжений на всех участках

19. Рассмотреть параллельное соединение двух нелинейных элементов. Произвести графический расчет двух нелинейных элементов соединённых параллельно.

При параллельном соединении двух нелинейных элементов к ним приложена одно и тоже напряжение, а ток в неразветвленной части цепи равен сумме токов в ветвях

20. Рассмотреть определение электрических величин при смешанном соединении нелинейных элементов.

1) НС2 и НС3 параллельно соединенные заменяем эквивалентным НС23

2) Последовательно соединенные элементы заменяем эквивалентным

1. По входному напряжению определяем I1(ВАХ I1(U)

2. По значению тока I1 определяем V23 и V12 (ВАХ I1(V23) и I1(V12)

3. По I1(V23) определяем токи I2 и I3.

21. Определить порядок расчета электрической цепи методом контурных токов.

Курсач 1 часть 2 метод

22. Сформулировать закон Ампера. Раскрыть понятие магнитной индукции и линий магнитной индукции.

Закон Ампера  — закон взаимодействия электрических токов. Впервые был установлен Андре Мари Ампером в 1820 для постоянного тока. Из закона Ампера следует, что параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются.

Правило левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входил вектор В, а четыре вытянутых пальца расположить по направлению тока в проводнике, то отогнутый большой палец покажет направление силы, которая действует на ток.

 

Магнитная индукция   — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой   магнитное поле действует на заряд  , движущийся со скоростью  .

Линии магнитной индукции - линии, касательные к которым в данной точке совпадают по направлению с вектором B (направление магнитной индукции) в этой точке. Направление линии магнитной индукции связано с направлением тока в проводнике.

Направление линии магнитной индукции определяется по правилу правой руки (правило буравчика).