Вопросы и задачи для самопроверки по разделу «Цепи постоянного тока»

1. Сколько ветвей, узловых точек, независимых контуров в схеме рис. 1.?

Рис.1.

2. В электрической схеме рис.1 определите количество узловых точек.

3. Начертите схему электрической цепи с одним источником питания и двумя последовательно соединенными резисторами.

4. Начертите схему электрической цепи с одним источником питания и двумя параллельно соединенными резисторами.

5.Напишите закон Ома для всей цепи и для участков цепи с одним резистором.

6. Сформулируйте первый (IЗК) и второй (IIЗК) законы Кирхгофа и напишите их математические выражения.

7. Напишите для контура, содержащего только пассивные элементы, уравнения по II ЗК.

8. Запишите для рис. 1 IЗК для узловых точек и II ЗК для контуров.

9. Даны три резистора R₁, R₂, R₃, сопротивление каждого из которых по 2 Ом, источник питания постоянного напряжения U = 25 B. Вычертить электрические схемы при: а) последовательном; б) параллельном соединениях R₁, R₂, R₃; в) R₂ и R₃ – параллельном и R₁ последовательно с ними; определить токи ветвей и падения напряжения на резисторах.

10. Резисторы R₁ и R₂ соединены параллельно. Ток в неразветвленной части в цепи равен I. Вычертить электрическую схему и вывести выражения для токов I₁ и I₂ через ток I и сопротивления R₁ и R₂.

11. Вычертите схему электрической цепи с одним источником питания и двумя последовательно соединенными резисторами R₁ = 5 Ом; R₂ = 4 Ом; показание вольтметра, подключенного к резистору с сопротивлением 5 Ом, 20 В. Определить входное напряжение.

12. Показание ваттметра P = 20 Вт. Сопротивление R₁ = 5 Ом, R₂ = = 3 Ом. Определить ток в цепи.

13. Определить мощность электрической цепи с последовательно соединенными резисторами R₁ = 5 Ом; R₂ = 10 Ом, напряжение источника питания U = 30 В.

1 4. Определить токи ветвей (рис. 2), если U = 120 В; R₁ = R₂ = = 0,5 Ом; R₃ = R₄ = 6 Ом; R₅ = R₆ = 1Ом; R₇ = 2 Ом.

Рис. 2. Схема электрической цепи

Показать направление токов в ветвях.

15. В электрическую цепь (рис. 2) включить амперметры для измерения токов ветвей и вольтметр для измерения напряжения на резисторах R₃ и R₄.

16. Как производится расчет цепи по методу наложения?

17. Изложите методику расчета цепи методом контурных токов.

18. Как рассчитать ток ветви методом эквивалентного генератора?

19. Напишите выражение баланса мощностей для цепи с несколькими резисторами.

20. В цепи действует несколько элементов с параметром E. Некоторые из них работают в режиме генератора, а остальные  в режиме потребителя. По какому признаку определяется режим работы тех и других элементов?

21. Составить баланс мощностей для электрической цепи (рис. 1).

22. Для электрической схемы (рис. 1) постройте потенциальную диаграмму для внешнего контура.

23. Определить входное сопротивление цепи, если Ом, R₅ = 8 Ом (рис.3).

Рис. 3. Схема электрической цепи

Ответ: R_вх = 4 Ом.

24. Внутреннее сопротивление R_к катушки амперметра равно 19 Ом. Ток полного отклонения стрелки прибора равен 50 мА. Рассчитать сопротивление R_ш шунта, подключение которого расширяет предел измеряемого тока до 1) 1 А; 2) 3 А (рис. 4)

Рис. 4. Схема электрической цепи

Ответ: 1) Х_С = 1 Ом; 2) R_ш = 0,322 Ом.

25. При номинальном напряжении 10 В ток полного отклонения стрелки вольтметра равен 10 мА (рис. 5). Определить добавочные сопротивления X_C, R₂, подключение которых расширит пределы измеряемого напряжения до 50 и 300 В.

Рис. 5. Схема электрической цепи

Ответ: R₁ = 2 кОм, R₂ = 27 Ом.

26. Определить входное напряжение U при показании вольтметра 60 В, если R₁ = 20 Ом, R₂ = 10 Ом, R₃ = 8 Ом, R₄ = 12 Ом (рис.6).

Рис. 6. Схема электрической цепи

Ответ: U = 400 В.

27. В электрической цепи (рис. 7) U = 100 B, R₁ = R₄ = 15 Ом, R₂ = R₄ = 10 Ом, R_н = 8 Ом.

М етодом эквивалентного генератора рассчитать ток I_н. Остальные токи найти с помощью законов Кирхгофа. Составить баланс мощностей.

Рис. 7. Схема электрической цепи

Ответ: I_н = 1 А, I₁ = I₄ = 3,6 А, I₂ = I₃ = 4,6 А, I = 8,2 А, P = 820 Вт.