- •Пособие по теории линейных электрических цепей постоянного тока с сосредоточенными параметрами
- •Рецензенты:
- •Содержание
- •Перечень сокращений и условных обозначений
- •Введение
- •1 Основные явления электромагнитного поля, применяемые в теории электрических цепей
- •1.1 Основные определения и законы электростатического и электрического полей
- •1.1.1 Напряженность электрического поля, закон Кулона для электрических зарядов, падение напряжения, электрический потенциал, разность потенциалов
- •1.1.2 Проводники, диэлектрики и полупроводники
- •1.1.3 Электрические токи проводимости, переноса и смещения
- •1.1.4 Электродвижущая сила (эдс)
- •1.1.5 Вопросы для самопроверки
- •1.1.6 Тесты
- •1.2 Основные понятия и законы магнитного поля
- •1.2.1 Магнитная индукция и напряженность магнитного поля
- •1.2.2 Понятие магнитного потока
- •1.2.3 Закон полного тока
- •1.3 Явление электромагнитной индукции
- •1.3.1 Закон электромагнитной индукции
- •1.3.2 Электродвижущая сила самоиндукции и коэффициент самоиндукции
- •1.3.3 Электродвижущая сила взаимной индукции. Взаимная индуктивность контуров. Принцип электромагнитной инерции.
- •1.3.4 Энергия магнитного поля катушки индуктивности, плотность энергии магнитного поля
- •1.3.5 Вопросы для самопроверки
- •1.3.6 Тесты
- •2 Основные понятия и законы теории электрических цепей
- •2.1 Электрическая цепь и ее основные элементы
- •2.2 Пассивные идеальные элементы
- •2.2.1 Идеальный резистор
- •2.2.2 Идеальная катушка индуктивности
- •Пример 2.2.
- •Пример 2.3.
- •Пример 2.5.
- •2.2.3 Идеальный конденсатор
- •Пример 2.6.
- •Пример 2.7.
- •Пример 2.8.
- •2.2.4 Схемы замещения реальных электротехнических устройств
- •2.2.5 Линейные и нелинейные идеальные пассивные элементы и электрические цепи
- •2.2.6 Электрические цепи с сосредоточенными и распределенными параметрами
- •2.2.7 Вопросы для самопроверки
- •2.2.8 Тесты
- •2.3 Активные идеальные элементы
- •2.4 Основные топологические понятия схемы электрической цепи
- •2.5 Основные задачи теории электрических цепей
- •2.6 Основные законы теории электрических цепей
- •2.7 Вопросы для самопроверки
- •2.8 Тесты
- •3 Линейные электрические цепи постоянного тока с сосредоточенными параметрами
- •3.1 Основные положения и законы
- •3.1.1 Определение линейных электрических цепей постоянногго тока и законы Кирхгофа
- •3.1.2 Закон Ома для ветви, содержащей эдс
- •3.1.3 Потенциальная диаграмма
- •3 Рисунок 3.3 – Потенциальная диаграмма .1.4 Баланс мощностей
- •3.2 Метод эквивалентного преобразования электрических цепей
- •3.2.1 Сущность и цель преобразований
- •3.2.2 Расчет цепи при последовательном соединении элементов и закон Ома для ветви, содержащей эдс
- •3.2.3 Расчет цепи при параллельном соединении элементов
- •3.2.4 Расчет цепи при смешанном соединении элементов
- •Пример 3.3.
- •3.2.5 Эквивалентные преобразования резисторов, включенных в виде «треугольника» или трехлучевой «звезды»
- •П ример 3.5.
- •3.2.6 Эквивалентные преобразования участков цепи с источниками энергии
- •Пример 3.6.
- •3.2.7 Вопросы для самопроверки
- •3.2.8 Тесты
- •3.3 Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
- •3.3.1 Обоснование последовательности расчета
- •3.3.2 Матричная форма уравнений по методу непосредственного применения законов Кирхгофа (мнз).
- •3.3.3 Примеры расчета по методу непосредственного применения законов Кирхгофа Пример 3.7.
- •3.4 Метод контурных токов (мкт)
- •3.4.1 Обоснование последовательности расчета
- •3.4.2 Последовательность расчёта по методу контурных токов
- •3.5 Метод узловых потенциалов (муп)
- •3.5.1 Обоснование метода
- •3.5.2. Последовательность расчета задач методом узловых потенциалов
- •3.6 Основные теоремы теории линейных электрических цепей
- •3.6.1 Входные, взаимные проводимости и входное сопротивление
- •3.6.2 Теорема взаимности
- •3.6.3 Теорема наложения (суперпозиций)
- •3.6.4 Теорема об эквивалентном генераторе (теорема Тевенена)
- •3.6.5 Теорема об эквивалентном источнике тока (теорема Нортона)
- •3.6.6 Метод эквивалентного генератора
- •3.6.7 Условие передачи максимальной мощности от активного двухполюсника в нагрузку (приемник)
- •3.6.8 Теорема компенсации
- •3.6.9 Линейные соотношения в линейных электрических цепях
- •3.6.10 Вопросы для самопроверки
- •3.6.11 Тесты
- •Ответы к тестам
- •Тема 1.1 Основные определения и законы электростатических и электрических полей.
- •Тема 2.2 Пассивные идеальные элементы
- •Библиографический список
1.3.6 Тесты
1. Какая сила действует на неподвижный протон в магнитном поле?
А |
Б |
В |
Г |
Сила Ампера |
Сила Кулона |
Сила Лоренца |
Сила всемирного тяготения |
2. Между полюсами магнита находится прямой отрезок провода, по которому от точки А до точки В направлен электрический ток. В каком направлении магнитное поле магнита действует на проводник?
–S S
А |
Б |
В |
Г |
Вправо |
Вниз |
Вверх |
Влево |
Катушка и магнитная стрелка расположены в соответствии с рисунком. Стрелка может вращаться только в плоскости рисунка. Как будет вести себя стрелка после подключения катушки к источнику тока? Полярность подключения показана на рисунке, а катушка закреплена на стенде и перемещаться не может.
А |
Б |
В |
Г |
Повернется на 270о |
Повернется на 90о |
Повернется на 180о |
Останется неподвижной |
На каком рисунке изображено однородное магнитное поле?
Какая сила действует на проводник длиной 1 м, который находится в магнитном поле с индукцией 0,2 Тл при величине тока в нем 4 А? Поле и ток взаимно перпендикулярны.
А |
Б |
В |
Г |
20 мН |
500 мН |
800 мН |
300 мН |
6. Какой может быть длина прямолинейного проводника, на который в магнитном поле с индукцией 500 мТл при величине тока в нем 10 А действует сила 1 Н? Проводник полностью расположен в магнитном поле. Поле и проводник взаимно перпендикулярны.
А |
Б |
В |
Г |
0,2 М |
0,8 М |
1,25 М |
10 М |
7. Магнитный поток в середине площадки с площадью 10 см2 равен 2 мВб. Определить индукцию магнитного поля, если поле однородное.
А |
Б |
В |
Г |
4 Тл |
1 Тл |
2 Тл |
0,5 Тл |
8. В каком направлении необходимо двигать магнит относительно катушки, начало и конец которой соединены, чтобы в ней возник индукционный ток, с направлением, показанным на рисунке?
А |
Б |
В |
Г |
Вниз |
Вверх |
Влево |
Вправо |
9. Как необходимо перемещать проводник между полюсами магнита, чтобы в нем возникла ЭДС электромагнитной индукции с полярностью, указанной на рисунке?
А |
Б |
В |
Г |
Вниз |
Вверх |
Вправо |
Влево |
10. ЭДС электромагнитной индукции, которая возникает в контуре во время изменения магнитного потока на 1 Вб, равна 2 В. Рассчитать интервал времени, за который это изменение произошло.
А |
Б |
В |
Г |
2 с |
4 с |
0,1 с |
0,5 с |
11. Поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения катушки изменился на 0,18 Вб вследствие изменения тока в катушке от 5 А до 25 А. Рассчитать индуктивность катушки.
А |
Б |
В |
Г |
2 мГ |
12 мГ |
0,3 мГ |
9 мГ |
12. В катушке индуктивности ток равномерно уменьшается от 25 А до 5 А в течение 0,1 с. Какова индуктивность катушки, если ЭДС, полученная на ее концах, достигает 40 В?
А |
Б |
В |
Г |
1 Г |
0,25 мГ |
0,4 Гн |
0,2 Гн |
13. Рассчитать величину тока в катушке, если энергия магнитного поля катушки составляет 60 Дж, а индуктивность катушки равняется 0,3 Гн.
А |
Б |
В |
Г |
5 А |
20 А |
4 А |
3 А |
14. В катушке индуктивности с коэффициентом самоиндукции 1,250 Гн за 10 мс величина тока возросла на 20 А. Определить ЭДС самоиндукции, которая возникла в катушке.
А |
Б |
В |
Г |
250 В |
2500 В |
3000 В |
0,125 В |
