Анализ линейных электрических цепей постоянного тока
.pdf
7.2.13 Как определить ток источника при коротком замыкании?
|
|
|
|
|
|
|
|
а) I = |
|
|
E |
; |
||
|
|
|
|
R0 + R |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
E |
|
|
|
|
|
б) I = |
E |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
R |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
||
R0 |
|
|
|
|
|
|
в) I = |
|
; |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
г) I = |
|
|
E |
. |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R0 R |
|
|||
7.2.14 Как изменятся напряжения на участках R1 и R2 |
при замыкании ключа K |
|||||||||||||
(U = const )? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
U |
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
R3
K
а) U 2 - уменьшится, U1 - уменьшится;
б) U 2 - увеличится, U1 - уменьшится;
в) U 2 - увеличится, U1 - увеличится;
г) U 2 - не изменится, U1 - не изменится.
7.2.15 Определить номинальное напряжение U источника напряжения с ЭДС Е=230 В и внутренним сопротивлением r = 0,1 Ом, если номинальный ток
I=100 А.
а) 200 В; |
б) 225 В; |
в) 230 В; |
г) 220 В. |
81
7.3Законы Кирхгофа. Баланс мощностей
7.3.1Какая из формулировок первого закона Кирхгофа является правильной?
а) сумма токов в узле равна нулю;
б) алгебраическая сумма токов в узле равна нулю;
в) алгебраическая сумма токов в контуре равна алгебраической сумме ЭДС;
г) алгебраическая сумма падений напряжений в узле равна нулю.
7.3.2Уравнение по первому закону Кирхгофа составляется:
а) для контура;
б) для цепи;
в) для узла.
7.3.3Какая из формулировок второго закона Кирхгофа является правильной?
а) алгебраическая сумма токов в узле равна алгебраической сумме ЭДС в замкнутом контуре;
б) алгебраическая сумма падений напряжений на элементах замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС в этом контуре;
в) алгебраическая сумма падений напряжений на элементах замкнутого контура равна алгебраической сумме токов;
г) алгебраическая сумма падений напряжений в узле равна алгебраической сумме токов узла.
7.3.4Уравнение по второму закону Кирхгофа составляется:
а) для узла;
б) для цепи;
в) для контура.
82
7.3.5 Какое из приведенных уравнений содержит ошибку?
I1 |
I 2 |
I 3 |
|
I4
а) I1 + I 2 = I 3 + I 4 ;
б) I1 + I 2 − I 3 − I 4 = 0 ;
в) I3 + I 4 − I1 − I 2 = 0 ;
г) I1 + I 2 + I 3 + I 4 = 0 .
7.3.6 |
Рассчитать величину тока I1 . |
|
|
|||
|
I1 |
|
|
|
а) |
2 А; |
|
A1 |
|
A2 |
|
б) |
4 А; |
|
|
|
|
|
||
|
|
A |
I2=1 A |
|
в) – 4 А ; |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
I3=3 A |
|
г) – 2 А. |
|
|
|
|
|
|
||
7.3.7 Для узла «b» справедливо уравнение … |
||||||
|
E1 |
R1 |
E2 |
I1 |
|
а) I1 – I2 + I3 = 0 ; |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
I2 |
|
б) – I1 – I2 + I3 = 0 ; |
|
|
|
|
|
||
|
a |
|
|
b |
|
в) I1 – I2 – I3 = 0 ; |
|
E3 |
R3 |
|
I3 |
|
г) I1 + I2 + I3= 0. |
|
|
|
|
|||
7.3.8 Определить ток I3, если токи в ветвях составляют I1 = 2 А, а ток I2 = 5 А.
E1 |
R1 |
E2 |
I1 |
а) - 7 А; |
|
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
б) 10А; |
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
I2 |
в) 3 А; |
a
b
г) - 2,5 А.
E3 |
R3 |
I3 |
|
83
7.3.9.Для контура, содержащего ветви с R2, R3, R5, справедливо уравнение по
второму закону |
Кирхгофа... |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
a |
|
R5 |
|
b |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
E5 |
|
I5 |
|
|
|
|
|
а) I2R2+ I3R3 + I5R 5 = E2+ E3 ; |
|||
|
|
|
I2 |
|
|
I3 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
I1 |
|
|
R |
|
E2 |
|
|
R |
|
E4 |
б) I2R2+ I3R3 - I5R 5 = E2 - E3 ; |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
в) I2R2- I3R3 + I5R 5 |
= E2 - E3 ; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
E1 |
|
R |
|
|
E3 |
|
|
R |
г) I2R2+ I3R3 + I5R |
5 = E2 - E3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.3.10Какое из уравнений, записанное для контура II по второму закону
Кирхгофа является правильным?
1 |
|
|
R1 |
I |
1 |
|
|
E |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
R1I1 − R3 I 3 − R4 I 4 = E1 − E3 ; |
||
|
|
|
|
|
|
R |
3 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
E2 |
I |
R4 |
Iк2 |
E3 |
III |
|
R |
5 |
б) |
R1I1 + R3 I 3 + R4 I 4 = E1 + E3 ; |
|||||
|
|||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
I |
|
I3 |
|
|
Iк3 |
|
|
|
в) |
(R1 + R2 + R3 )I1 = E1. |
||||
|
к1 |
|
|
|
|
|
|
|
I5 |
|
|
||||
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
R6 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
7.3.11 Для определения всех токов путем непосредственного применения
законов Кирхгофа необходимо записать столько уравнений, сколько в схеме…
а) |
контуров; |
б) узлов; |
в) |
сопротивлений; |
г) ветвей без источников тока. |
7.3.12 Чему равно число уравнений по первому закону Кирхгофа?
а) числу ветвей;
б) числу узлов;
в) на одно меньше числа узлов.
7.3.13 Чему равно число уравнений по второму закону Кирхгофа?
а) числу независимых контуров;
84
б) числу ветвей:
в) на одно меньше числа ветвей.
7.3.14 Укажите, сколько уравнений по законам Кирхгофа необходимо составить для расчета токов для каждой схемы (сколько из них по первому и сколько по второму закону Кирхгофа)
|
E4 |
R2 |
R4 |
E1 |
|
|
R1 |
E2 |
E3 |
|
R3 |
А) |
Д) |
Б) I6
R2 
R4
E2 
E3
I2 |
R3 I4 |
I5 |
I3 |
|
R1 |
E1 |
I1 |
|
|
|
|
|
В) |
|
|
E1 |
R1 |
E2 |
I1 |
|
|
|
I2 |
R2 |
a
b
E3 |
R3 |
I3 |
|
|
Е) |
|
E4 |
|
R2 |
E2 |
R4 |
|
|
R1 |
E1 |
R3 |
E3 |
|
Ж)
Г) |
З) |
85
7.3.15 Укажите все правильные формулы для расчета мощности, выделяемой на
сопротивлении.
а) P =UI ; |
б) P = U 2 R ; |
в) P = I 2 R ; |
|
|
|
P = |
I 2 |
|
д) |
P = |
U |
; |
е) |
P = |
U 2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
г) |
R ; |
I |
R . |
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
7.3.16 Укажите все правильные формулы для расчета мощности источников
энергии.
а) |
P = ЕI |
; |
б) |
P =U |
J |
E ; |
в) |
P = Е / I |
; |
|
Е |
|
J |
|
Е |
||||||
г) |
P = ЕR |
; |
д) |
P =U |
J |
J . |
|
|
|
|
Е |
|
J |
|
|
|
|
|
|||
7.3.17 Закончите формулировку «баланса мощностей»:
«Для любой замкнутой электрической цепи сумма мощностей, отдаваемых в цепь источниками электрической энергии равна…»
а) сумме токов во всех узлах;
б) сумме ЭДС в цепи;
в) сумме мощностей, расходуемых потребителями энергии.
7.3.18 Какое уравнение баланса мощностей верно для следующей схемы …
а) – E1I + E2 I = I2R01 + I2R02 + I2R ; б) E1I + E2 I = I2R ;
в) E1I + E2 I = I2R01 + I2R02 + I2R ; г) E1I – E2 I = I2R01 + I2R02 + I2R.
7.3.19 Е = 20 В, R0 = 2 Ом, а Rн = 8 Ом, рассчитайте мощность, выделяющуюся
в нагрузочном резисторе Rн |
а) 16 Вт; |
|
б) 30 Вт; |
|
в) 8 Вт; |
|
г) 32 Вт. |
86
7.3.20 Для цепи известны сопротивления резисторов R1 = 20 Ом, R2 = 30 Ом,
ЭДС источника Е = 120 В и мощность всей цепи Р = 120 Вт. Мощность Р2
второго резистора будет равна …
а) 25 Вт;
б) 80 Вт;
в) 30 Вт;
г) 125 Вт.
7.4Метод контурных токов. Метод узловых потенциалов
7.4.1Сколько уравнений составляется при расчете электрической цепи методом контурных токов:
а) число уравнений равно числу узлов минус один;
б) число уравнений равно числу ветвей;
в) число уравнений равно числу независимых контуров.
7.4.2Что понимают под собственным сопротивлением контура?
а) сумму всех сопротивлений, входящих в контур.
б) сумму всех сопротивлений разветвленной цепи;
в) сумму сопротивлений общей ветви между двумя контурами.
7.4.3 Что понимают под контурной ЭДС?
а) алгебраическую сумму всех ЭДС разветвленной цепи.
б) алгебраическую сумму всех ЭДС, входящих в контур;
в) сумму ЭДС общей ветви между двумя контурами.
7.4.4. В каком случае знак сопротивления общей ветви двух контуров будет
положительным?
а) |
Iк1 |
Iк2 |
б) |
Iк1 |
Iк2 |
87
7.4.5 В каких выражениях, составленных для расчета цепи по методу контурных токов допущены ошибки:
1 |
|
|
R1 |
|
I |
|
E1 |
3 |
|
|
а) R11 = R2 + R4 ; |
||
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I4 |
|
|
|
|
|
|
|
б) Ek2 = E1 - E2 ; |
||
|
|
|
|
|
|
R 3 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
E2 |
I |
R4 |
Iк2 |
E3 |
III |
|
R |
5 |
в) R12 = - R4 ; |
||||
|
|||||||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
I |
|
I3 |
|
Iк3 |
|
|
|
г) R23 = R3. |
||||
|
к1 |
|
|
|
|
|
|
I5 |
|
||||
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
R6 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
7.4.6 В каких выражениях, составленных для расчета токов ветвей в схеме пункта 7.4.5, допущены ошибки:
а) I1 = Ik2 ; |
б) I3 = Ik3 + Ik2 ; |
в) I2 = Ik1; |
г) I4 = - Ik1 + Ik2 . |
7.4.7 Найдите собственное сопротивление первого контура R11 при
R1=R2=R3=R4=R5=100 Ом.
а) 100 Ом;
б) 0;
в) -100 Ом;
г) 200 Ом.
7.4.8 В схеме пункта 7.4.7 найдите взаимное сопротивление R12:
а) R12 = R3 ; |
б) ) R12 = - R3 ; |
в) R12 = R3 + R34; |
г) R12 = R3+ R4. |
88
7.4.9 Сколько уравнений по методу узловых потенциалов составляется для расчета токов в схеме без особых ветвей:
а) число уравнений равно числу ветвей;
б) число уравнений равно числу независимых контуров;
в) число уравнений равно числу узлов минус один.
7.4.10 Какой узел можно заземлить в схеме?
1
|
|
а) любой узел; |
|
3 |
б) узлы 1 и 2; |
|
|
|
|
|
в) только узел 3. |
4 |
|
2 |
|
|
7.4.11 Рассчитайте в схеме пункта 7.4.10 собственную проводимость первого
узла, если R1=R2=R3=R4=R5= R6 =10 Ом. |
|
|
|
|
|
а) 0,6 См; |
б) 30 См; |
в) 0,3 См; |
г) |
1/30 См. |
|
7.4.12 Рассчитайте в схеме пункта 7.4.10 взаимную проводимость узлов 1 |
и 2, |
||||
если R1=R2=R3=R4=R5= R6 =10 Ом. |
|
|
|
|
|
а) 0,3 См; |
б) 10 См; |
в) 0,6 См; |
г) |
0,1 См. |
|
7.4.13 Какое выражение для узлового тока узла 1 в схеме пункта 7.4.10
является правильным.
а) Jу1 = – E1g1 + E2 g2;
б) Jу1 = E3 - E2 ;
в) Jу1 = E3g3 + E2 g2;
г) Jу1 = E3g3 - E2 g2.
89
7.5 Эквивалентные преобразования в электрических цепях
7.5.1Соединение резисторов R1, R2, R3, R4 ...
а) последовательное;
б) треугольником;
в) смешанное;
г) параллельное.
7.5.2 Соединение резисторов R3 и R4 на рисунке в предыдущем вопросе …
а) последовательное; |
в) треугольником; |
б) параллельное; |
г) смешанное; |
7.5.3 Укажите правильную формулу для расчета эквивалентного сопротивления.
|
R |
а) |
Rэкв |
= |
R1 R2 |
; |
|
||
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
|
R1 + R2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
R2 |
|
R |
= |
R1 + R2 |
; |
|||
|
|
|
|||||||
|
|
|
б) |
экв |
|
R1 R2 |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
в) |
Rэкв |
= R1 + R2 . |
||||
7.5.4Укажите правильную формулу для расчета эквивалентного
сопротивления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R1 R2 R3 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = |
|
; |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экв |
R1 + R2 + R3 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = |
R1 + R2 + R3 |
; |
|
|||||||||
|
|
R |
|
|
R |
|
|
|
R3 |
|
|
R |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
экв |
|
|
|
|
экв |
|
R1 R2 R3 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) |
|
1 |
|
= |
1 |
+ |
1 |
+ |
1 |
. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R' экв |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R1 R2 R3 |
|||||||||
7.5.5 При последовательном соединении n элементов напряжение U равно:
а) U = U1 + U2 + ... + Un ;
90