16

Міністерство аграрної політики України

Шевченківський коледж УДАУ

Робочий зошит для виконання самостійних робіт з дисципліни

„Загальна електротехніка з основами автоматики”

(Ііі семестр)

Варіант 1

Перевірив: _____________ Демченко О.В.

Виконав студент групи:__________ _________________________________

2008 р.

Тема 1. Електричне поле

Завдання 1. Обчислити загальну ємність з’єднання конденсаторів.

Вказівки: При розв’язуванні цієї задачі слід в змішаному з’єднанні виявити паралельне чи послідовне з’єднання конденсаторів, визначити їх еквівалентну ємність і спростити схему. Спрощення проводити до тих пір, поки схема не матиме одного конденсатора.

Паралельне з’єднання. При паралельному з’єднанні конденсаторів потенціал пластин, з’єднаних з позитивним полюсом джерела, однаковий і дорівнює потенціалу цього полюса (рис.1). Отже, напруга, прикладена до конденсаторів, однакова. Загальний заряд Q_заг=Q₁+ Q₂+ Q₃. Оскільки Q=CU, то Q_заг=C_загU;

Q₁ =C₁U; Q₂ =C₂U; Q₃ =C₃U і С_загU= C₁U+C₂U+C₃U. Таким чином, загальна, або еквівалентна, ємність при паралельному з’єднанні конденсаторів дорівнює сумі ємностей окремих конденсаторів:

С_заг= C₁+C₂+C₃.

Послідовне з’єднання. При послідовному з’єднанні (рис.2) на пластинах конденсаторів будуть однакові заряди. Знайдемо загальну ємність для цього випадку. Оскільки U=U₁+U₂+U₃, де U=Q/C_заг; U₁=Q/C₁; U₂=Q/C₂; U₃=Q/C₃, то

Q/C_заг=Q/C₁+Q/C₂+Q/C₃. Скоротивши на Q, маємо:

У випадку послідовного з’єднання двох конденсаторів розрахункова формула для загальної ємності має вигляд:

Назвіть області застосування рідних діелектриків. [1], §1.6, ст. 21

Тема 2. Кола постійного струму

Завдання 2. Обчислити загальний опір з’єднання резисторів.

В даній задачі слід виявити послідовне чи паралельне з’єднання резисторів і замінити їх одним резистором з еквівалентним (рівноцінним) опором. Розрахункові формули для з’єднання двох резисторів наведено нижче.

Послідовне з’єднання.

R₁

R_1,2=R₁+R₂

Паралельне з’єднання.

Які три види електричного струму існують в речовинах. Дайте характеристику кожного. [1],§2.2,ст.29

R1

R3

R6

Завдання 3. Розрахувати струми у вітках кола методом „згортання” схеми.

Розв’язок цієї задачі покажемо на прикладі (рис. 5).

Визначення еквівалентних опорів

На схемі (рис. 5, а) опори R₃ i R₄ ввімкнено послідовно: між ними (в точці 3) немає відгалуження із струмом, тому І₃ = І₄. Ці два опори можна замінити одним еквівалентним, визначивши його як суму R_3,4=R₃+R₄=2+6=8Ом.

Після такої заміни матимемо простішу схему (рис. 5, б).

Опори R₂ та R_3,4 з’єднано паралельно, їх можна замінити одним еквівалентним, визначивши його за формулою

і дістати простішу схему (рис. 5, в).

В схемі (рис. 5, в) опори R₁ та R_2-4, R₅ з’єднані послідовно. Замінивши ці опори одним еквівалентним опором між точками 1 і 5, дістанемо найпростішу схему (рис. 5, г). R_1-5=R₁+R_2-4+R₅=4+5,333+5=14,333 Ом.

Подібними перетвореннями схему мішаного з’єднання пасивних елементів з одним джерелом енергії в більшості випадків можна звести до найпростішої схеми. У більш складних схемах методом еквівалентних опорів досягають спрощення, яке значно полегшує розрахунок.