Раздел 2. Теория электрических цепей постоянного тока
Обучающийся должен:
знать классификацию электрических цепей; основные
элементы электрических цепей; сущность физических процессов, происходящих в электрических цепях постоянного тока; порядок расчета их параметров;
уметь производить расчет параметров электрических цепей постоянного тока; собирать электрические схемы и проверять их работу
Тема 2.1. Параметры электрических цепей
Виды и тематика самостоятельной работы
Подготовить рефераты или доклады по теме (на выбор)
1.Использование законов Ома в технике связи
2.Устройство и принцип действия реостатов
3.Устройство и принцип действия потенциометра
4.Делители напряжения и их применение
Подготовить ответы на вопросы
1.Длина и диаметр первого провода в два раза больше, чем второго. В каком соотношении находятся их сопротивления, если материал и температура одинаковы?
2.В каком случае напряжение источника энергии в два раза меньше его ЭДС?
3.Две лампы с номинальными данными: а) 127В, 200Вт б) 127В, 25Вт – включены последовательно в сеть с напряжением 127В. Какая из ламп горит ярче?
4.Делитель напряжения должен давать пять различных напряжений. Назовите наименьшее число резисторов, из которых можно составить схему такого делителя.
5.С каким свойством реостата связана его полость внутри него? Как ток влияет на проводник, по которому он протекает?
6.Чем полезна полость в реостате, учитывая, что сам реостат нагревается?
7.Как изменится накал лампы при движении скользящего контакта реостата вправо? Как изменится сопротивление электрической цепи? Как изменится при этом сила тока в цепи?
8
Решить задачи
Номера |
|
|
|
Содержание заданий |
|
|
|
|
|
||||||
заданий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
По круглому |
проводнику |
диаметром |
d |
проходит ток I. |
|||||||||
|
|
Определить плотность тока δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Значения |
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1-й |
|
|
2-й |
|
|
3-й |
|
|
4-й |
|
|
|
|
d,B |
|
5 |
|
|
5 |
|
|
|
4 |
|
2,5 |
|
|
|
|
I, A |
|
59 |
|
|
78,5 |
|
|
62,8 |
|
14,75 |
|
||
2 |
|
Известно сопротивление проводаr при t= 20°С, его длина l и |
|||||||||||||
|
|
поперечное сечение S. Определить материал из которого |
|||||||||||||
|
|
изготовлен провод |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Значения |
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1-й |
|
2-й |
|
|
3-й |
|
|
4-й |
|
||
|
|
R, Ом |
|
14,5 |
|
|
4,2 |
|
|
|
28 |
|
|
110 |
|
|
|
l, м |
|
100 |
|
|
10 |
|
|
|
10 |
|
|
10 |
|
|
|
S, мм2 |
|
0,2 |
|
|
1 |
|
|
|
0,5 |
|
|
0,2 |
|
3 |
|
Сопротивление |
медного провода при |
t1 |
= |
20°Cравно r1 . |
|||||||||
|
|
определить его сопротивление r2 при t2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Значения |
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1-й |
|
2-й |
|
|
3-й |
|
|
4-й |
|
||
|
|
r1 , Ом |
|
100 |
|
|
90 |
|
|
|
80 |
|
|
95 |
|
|
|
t2, °C |
|
40 |
|
|
60 |
|
|
|
100 |
|
|
80 |
|
4 |
|
Четыре источника электроэнергии имеют одинаковые ЭДС 30В, |
|||||||||||||
|
|
но разные внутренние сопротивления. Постройте график |
|||||||||||||
|
|
изменения внутреннего падения напряжения от тока |
|||||||||||||
|
|
Значения |
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1-й |
|
2-й |
|
|
3-й |
|
|
4-й |
|
||
|
|
Rвн, Ом |
|
6 |
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
3 |
|
5 |
|
В цепи рис 3 известны сопротивления резисторов r1 и r2 , |
|||||||||||||
|
|
напряжение U и мощность P всей цепи. Определить |
|||||||||||||
|
|
сопротивление резистора r3 ,мощность второго резистора. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Рис 3 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9
Номера |
|
Содержание заданий |
|
|
|||
заданий |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значения |
|
Варианты |
|
|
||
|
|
1-й |
2-й |
|
3-й |
4-й |
|
|
r1 , Ом |
10 |
15 |
|
10 |
20 |
|
|
r2 , Ом |
20 |
25 |
|
20 |
30 |
|
|
U, В |
100 |
80 |
|
100 |
120 |
|
|
P, Вт |
200 |
80 |
|
250 |
120 |
|
6 |
В цепи рис 4 известны сопротивленияr1, r2, r3 и ток в первой ветви |
|
|||||
|
I1. Определить токI и мощность P цепи |
|
|
|
|
||
|
|
|
Рис 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значения |
|
Варианты |
|
|
||
|
|
1-й |
2-й |
|
3-й |
4-й |
|
|
r1, Ом |
30 |
45 |
|
60 |
30 |
|
|
r2 , Ом |
60 |
90 |
|
30 |
45 |
|
|
r3 , Ом |
120 |
30 |
|
60 |
22,5 |
|
|
I1 , А |
4 |
2 |
|
2 |
3 |
|
7 |
Как изменятся яркость ламп Л1 и Л2 |
и ток в цепи (рис5) после |
|
||||
|
включения третьей лампы Л3 ? |
|
|
|
|
||
|
|
|
Рис 5 |
|
|
|
|
8В схеме на рис 6 заданы сопротивления r1 – r5и ток I5 . определить ток I3, ток цепи I, напряжение U12 и напряжение на зажимах цепи
U
Рис 6
10
Номера |
|
Содержание заданий |
|
|
|
|||
заданий |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Значения |
|
Варианты |
|
|
||
|
|
|
1-й |
2-й |
|
3-й |
4-й |
|
|
|
r1= r2, Ом |
30 |
20 |
|
10 |
10 |
|
|
|
r3 = r4 , Ом |
40 |
30 |
|
40 |
20 |
|
|
|
r5 , Ом |
20 |
15 |
|
20 |
10 |
|
|
|
I5 , А |
2 |
1 |
|
3 |
4 |
|
Тема 2.2. Электрическая энергия и мощность
Виды и тематика самостоятельной работы
Подготовить рефераты или доклады по теме (на выбор)
1. Преобразование энергии во внешнем и внутреннем участках
цепи
2.Защита проводов от перегрузки
3.Конструкция и принцип действия плавкого предохранителя
4.Устройство и особенности работы реле
Решить задачи
Номера |
|
|
|
|
Содержание заданий |
|
|
|
|
|
|
|||
заданий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Максимальная полезная мощность источника 300Вт, а его ЭДС |
||||||||||||
|
|
120В. Определить сопротивление приемника. |
|
|
|
|
|
|||||||
2 |
|
Напряжение двигателя электровоза 1500В, ток 240А. Какую |
||||||||||||
|
|
механическую мощность развивает двигатель, если его КПД |
||||||||||||
|
|
равен 0,75? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
Известны |
ЭДС |
и внутренние сопротивление источника. |
||||||||||
|
|
Определить ток короткого замыкания и максимальную мощность |
||||||||||||
|
|
потерь внутри источника |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Значения |
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1-й |
|
2-й |
|
3-й |
|
|
|
4-й |
|
|
|
Е, В |
|
|
230 |
|
225 |
|
220 |
|
|
|
235 |
|
|
|
Rвн, Ом |
|
0,1 |
|
0,5 |
|
0,4 |
|
|
|
0,235 |
|
|
4 |
|
Ваттметр |
с номинальным |
напряжением |
и |
током |
имеет 100 |
|||||||
|
|
делений. |
Известна |
измеряемая мощность. На сколько делений |
||||||||||
|
|
должна отклониться стрелка ваттметра? |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Значения |
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1-й |
|
2-й |
|
3-й |
|
4-й |
|
||
|
|
Uном, В |
|
300 |
|
150 |
|
300 |
|
|
150 |
|
||
|
|
Iном, А |
|
5 |
|
5 |
|
2,5 |
|
|
10 |
|
||
|
|
P, Вт |
|
300 |
|
300 |
|
450 |
|
|
750 |
|
||
5 |
|
Плотность тока спирали нагревательного элемента 20 А/мм2 . |
||||||||||||
|
|
Определить мощность нагревательного элемента, если сечение |
||||||||||||
|
|
спирали 0,2 мм2 , а ее сопротивление 30 Ом. |
|
|
|
|
|
|
||||||
6 |
|
Десять электрических ламп |
накаливания, |
из |
которых каждая |
|||||||||
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|