2.6.Вопросы и задания для самопроверки

1. В чем заключается задача анализа цепи?

2. Как рассчитываются линейные резистивные цепи с одним источником постоянного действия?

3. Найти показания амперметра в цепи, изображенной на рис. 2.47, а, если Сопротивление амперметра

4. Как преобразовать соединение сопротивлений звездой в соединение треугольником наоборот?

5. Сформулируйте законы Кирхгофа и Ома.

6. Используя законы Ома и Кирхгофа, определить показания вольтметра в цепи, изображенной на рис. 2.47, б. Значения и всех сопротивлений приведены в задании 3.

Рис. 2.47. Схемы к заданиям 3 (а) и 6 (б) самоконтроля

7. Объясните, в чем состоит сущность метода наложения. Каков порядок расчета линейных резистивных цепей методом наложения?

8. В чем суть расчета цепей методом непосредственного изменения законов Кирхгофа?

9. Каков порядок расчета цепи методом контурных токов?

10. Каков порядок расчета цепи методом узловых напряжений (потенциалов)?

11. При помощи законов Кирхгофа рассчитайте токи в ветвях цепи при указанных положительных направлениях (рис. 2.48), если

Рис. 2.48. Схема к заданию 11

Рис. 2.49. Схема к заданию 5

12. Для схемы рис. 2.49 определите число уравнений, которые необходимо составить по первому и второму законам Кирхгофа, и запишите эти уравнения.

Указание: точки, соединенные на схеме проводником, считайте одним узлом, вольтметр — идеальным (т.е. имеющим бесконечно большое сопротивление), поэтому при составлении уравнений его можно не принимать во внимание.

13. В схеме рис. 2.49 определите показания вольтметра.

Указание: вольтметр измеряет напряжение между точками, к которым он подключен.

14. Поясните, чем отличается метод контурных токов от метода непосредственного применения законов Кирхгофа.

15. Для схемы рис. 2.49 составьте уравнение по методу контурных токов.

16. Для схемы рис. 2.49 составьте уравнение по методу узловых напряжений (потенциалов).

17. Сделайте вывод каким методом по п.п. 15, 16 предпочтительнее (легче) расчитать схему рис. 2.49?

Глава 3.Электрические цепи при гармоническом токе

3.1.Гармонические колебания

Широкое применение в энергообеспечении и в радиоэлектронных устройствах нашли гармонические токи и напряжения. Колебания гармонического вида используются в телерадиовещании, в устройствах связи, в источниках питания компьютеров, в модемах и т.д. В схемотехнике гармонические сигналы широко используются для настройки схем, например, усилителей и т.д. Гармонические токи вырабатываются в промышленных электрогенераторах, создающих сетевое напряжение 220 В с частотой 50 Гц. Синусоидальные колебания возникают при самовозбуждении электрических цепей. Единственные сигналы, форма которых при прохождении через линейные цепи не будет искажаться, — это гармонические сигналы.

Гармоническое колебание, или гармонический сигнал, описывается выражением: . Здесь — амплитуда, — угловая частота, измеряемая в рад/с, — начальная фаза, — время. Иногда используется другая форма записи гармонического сигнала с косинусом: . Далее в качестве основной в электротехнике будет использоваться синусоидальная форма записи гармонического сигнала, а в радиотехнике – косинусоидальная форма (так сложилось исторически). Функции косинуса и синуса отличаются по фазе сдвигом , и при этом все закономерности, методы расчета, анализа и синтеза электрических цепей являются одинаковыми.