ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
(СПбГУТ)
Ответы на контрольные вопросы в лабораторных работах №1, №2, №3, №5, №6 и №1 (часть 2)
Выполнили студенты ИКТ-04 (Бригада №2):
Инкин Георгий
Максимова Дарья
Святослав Горбунов
Моисеев Данила
Любимова Ксения
Егоров Никита
Приходько Артем
Преподаватель: Кубалова А.Н.
1. Исследование нагрузочных характеристик генератора с резистивным внутренним сопротивлением.
Контрольные вопросы
1. При каких условиях генератор электрической энергии можно считать источником напряжения, а при каких – источником тока?
При любых условиях в рабочем состоянии он является источником и того и другого (Без нагрузки это ток утечки.). Когда вращается генератор, на его выводах образуется ЭДС-напряжение. Если нагрузить выводы любым сопративлением, потечёт ток. Внутреннее сопротивление =0 :генератор напряжения. И противно = бесконечности - генератор тока. Чему учат или хотят ли учится? Холостой ход - источник напряжения (почти идеальный источник ЭДС) короткое замыкание - источник тока.
2. При каких условиях электрические цепи можно считать эквивалентными?
Эквивалентным называется преобразование, при котором напряжения и токи в частях схемы, не подвергшихся преобразованию, не меняются
3. Как пересчитать генератор с источником напряжения в эквивалентный ему генератор с источником тока и наоборот?
Определяем внутренее сопротивление генератора относительно участка цепи, где необходимо определить ток. Для этого источники ЭДС закорачиваются, а источники тока - разрываются Для эквивалентного генератора напряжения рассчитываем напряжение холостого хода, то есть напряжение на том участке, который рассматриваем. Для эквивалентного генератора тока находим ток короткого замыкания, закоротив исследуемый участок. В обоих случаях можно применять любой известный метод. Находим искомый ток по соответствующей формуле
4. Какой режим работы генератора называется согласованным? Чем он характерен?
Согласованным называется режим, при котором мощность, отдаваемая источником или потребляемая приемником, достигает максимального значения. Это возможно при определенном соотношении (согласовании) параметров электрической цепи, откуда и вытекает название данного режима.
5. Как экспериментально определить параметры генератора с резистивным внутренним сопротивлением: задающее напряжение U0, задающий ток I0, внутренне сопротивление Ri?
Включить две разные нагрузки, измерить ток и напряжение, в первом и во втором случае и решить систему уравнений.
2. Исследование линейной резистивной цепи. Метод наложения Контрольные вопросы
1. Сформулируйте законы Кирхгофа.
Первый закон Кирхгофа. Формулировка: Сумма всех токов, втекающих в узел, равна сумме всех токов, вытекающих из узла.
Второй закон Кирхгофа. Формулировка: алгебраическая сумма ЭДС, действующих в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения на всех резистивных элементах в этом контуре.
2. Сколько линейно-независимых уравнений можно составить по первому и второму закону Кирхгофа?
Число линейно-независимых уравнений, составляемых по первому закону Кирхгофа.
N1= Ny-1
Ny- кол-во узлов
Число линейно-независимых уравнений, составляемых по второму закону Кирхгофа.
N2= Nв-N1-Nист
Nв- кол-во ветвей
Иист- кол-во источников тока
3. Сформулируйте принцип наложения. Какие цепи подчиняются этому принципу?
Ток (напряжение) на участке цепи, в которой действуют несколько независимых источников ЭДС и тока, равен алгебраической сумме токов (напряжений), вызываемых каждым из этих источников в отдельности.
Метод наложения используется как для расчёта цепей постоянного тока, так и для расчёта цепей переменного тока.
4. Какой порядок расчета линейных электрических цепей методом наложения?
Порядок расчета
1 – Составление частных схем, с одним источником ЭДС, остальные источники исключаются, от них остаются только их внутренние сопротивления. 2 – Определение частичных токов в частных схемах, обычно это несложно, так как цепь получается простой. 3 – Алгебраическое суммирование всех частичных токов, для нахождения токов в исходной цепи.
3. Исследование режима гармонических колебаний в последовательном rc-контуре Контрольные вопросы
1. Какие токи и напряжения называются гармоническими? Какими параметрами они характеризуются?
Гармоническими называются сигналы, ток и напряжение которых изменяются во времени по закону косинуса (или синуса):
где 
—
амплитуды тока и напряжения,
—
угловая
частота,
—
начальные
фазы тока и напряжения.
Угловая частота определяется через период и частоту колебаний
рад/с
где 
—
частота (Гц) .
2. Что называют действующим значением периодического колебания? Чему равно действующее значение гармонического тока или напряжения?
Действующее значение гармонического тока i численно равно такому постоянному току I , который за время равное периоду Т в том же сопротивлении R выделяет такое же количества тепла W.
Действующее значение периодического колебания равно среднему квадратическому значению за период колебания
.
3. Какими соотношениями связаны амплитуды (действующие значения) гармонических тока и напряжения на резистивном сопротивлении, индуктивности, емкости?
i (t)= u(t)/ R= (Um/ R) Sin (w t+y u)
или i (t)= Im Sin (w t+y i ), где Im= Um/ R и y i =y u.
4. Что называют векторной диаграммой цепи?
Ве́кторная диагра́мма — графическое изображение меняющихся по закону синуса (косинуса) величин и соотношений между ними при помощи направленных отрезков — векторов. Векторные диаграммы широко применяются в электротехнике, акустике, оптике, теории колебаний и так далее.