
- •Электрическое напряжение и потенциал
- •Электрический ток
- •Понятие об источниках
- •Параметры электрических сигналов
- •Цепи r, l, c при произвольном воздействии
- •Цепь с конденсатором
- •Цепь с катушкой индуктивности
- •Последовательное соединение резисторов
- •Параллельное соединение резисторов
- •Смешанное соединение резисторов
- •Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду ()
- •Расчет потенциалов точек цепи
- •Расчет цепей по законам кирхгофа
- •Метод эквивалентного генератора
- •Операционный усилитель
- •Метод наложения
- •Получение синусоидального эдс
- •Начальная фаза. Фаза
- •Действующие значения переменного тока
- •Угол сдвига фаз
- •Временная и векторная диаграммы
- •Комплексные числа в применении к электрическим цепям
- •Цепь с резистором при гармоническом воздействии
- •Энергетический процесс в цепи с резистором
- •Цепь с идеальной катушкой индуктивности при гармоническом воздействии
- •Энергетический процесс в цепи с идеальной катушкой.
- •Цепь с конденсатором при гармоническом воздействии
- •Энергетический процесс в цепи с конденсатором
- •Последовательное соединение rl при гармоническом воздействии
- •Энергетический процесс в цепи rl.
- •Цепь rc при гармоническом воздействии
- •Закон Ома. Треугольники напряжений и сопротивлений
- •Энергетический процесс в цепи rc
- •Выражение сопротивлений последовательных цепей в комплексной (символической) форме
- •Входные ачх и фчх (амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики)
- •Входные характеристики цепи rl
- •Входные характеристики цепи rc
- •Передаточные ачх и фчх в цепях первого порядка.
- •Передаточные характеристики цепи rl
- •Передаточные характеристики цепи rс
- •Неразветвленная цепь rlc при гармоническом воздействии
- •Параллельные цепи rl и rc при гармоническом воздействии
- •Проводимости при гармоническом воздействии
Последовательное соединение резисторов
Это такое соединение, при котором все элементы идут один за одним без разветвлений.
Свойства последовательного соединения
1. Ток во всех резисторах одинаков- I1 = I2 = I3;
2. Общее напряжение цепи равно сумме напряжений на всех резисторах- U=U1 + U2 + U3;
3.Сопротивление по отношению к входным зажимам называется входным сопротивлением и равно сумме сопротивлений участков - Rвх= R1 + R2 + R3;
4. Чем больше
сопротивление участка, тем больше на
нём падает напряжение-.
Параллельное соединение резисторов
Это такое соединение, при котором все начала элементов соединяются в одну точку, а все концы в другую и к этим точкам подводится напряжение.
Свойства параллельного соединения резистора:
1. Общее напряжение цепи равно напряжению на каждом участке-
U = U1 = U2 = U3
2. Общий ток цепи равен сумме токов на всех участках- I = I1 + I2 + I3
3. Чтобы найти
входное сопротивление, рассчитывают
вначале величину обратную входному
сопротивлению
- проводимость (G)
Общая проводимость цепи равна сумме проводимостей на каждом участке.
G = G1 + G2 + G3
4.Чем больше
сопротивление участка, тем меньше ток,
протекающий на нем.
При параллельном соединении двух резисторов формулу входного сопротивления можно преобразовать
1.
2. Если известен
общий ток, то можно найти ток ветви,
умножив общий ток на сопротивление
противоположной ветви и разделить на
сумму сопротивлений
;
.
Тестовые задания:
Задание |
Варианты ответов | |
1.Являются ли при последовательном соединении резисторов напряжения участков пропорционально сопротивлениям этих участков. |
Да; Нет. | |
2.Являются ли при параллельном соединении резисторов токи ветвей пропорциональны сопротивлениям этих ветвей. |
Да; Нет. | |
3.Укажите по какому из приведенных математических выражений нельзя рассчитать входное сопротивление двух параллельно соединенных резисторов. |
а)
в)
|
Смешанное соединение резисторов
Пример решения задач
Дано:
U = 60 В
R1 = 7 Ом
R2 = 12 Ом
R3 = 4 Ом
Найти: I1; I2; I3 = ?
РезисторыR2
и R3
параллельны между собой, и их общее
сопротивление R2-3
последовательно с R1.
Rвх = R1 + R2 - 3
Rвх =R1+R2∙3= 7 + 3 = 10 Ом
I1 = Iвх = 6 А
U2 - 3 = I∙R2 - 3 - находим напряжение разветвленного участка:
U2 - 3 = I∙R2 - 3 = 6∙3 = 18 В
U2 - 3 = U2 = U3 =18 В- т.к. параллельное соединение
А
Дано:
U=240 В
R1 = 20 Ом
R2 = 120 Ом
R3 = 40 Ом
R4 = 60 Ом
R5 = 30 Ом
R6 = 20 Ом
Найти: I1-6 -?
;
R4-6
= 10
Ом;
;
;
R2-3
= 30
Ом
Rвх=R1+R2-3+R4-6 = 20 + 30 +10 = 60 Ом;
;
;
U2-3 =I∙R2-3= 4∙30 = 120 В;
U2 - 3 = U2 = U3;
;
;
U4-6=I∙R4-6=4∙10=40B;
U4-6=U4=U5=U6;
;
;
;
Дано:
E = 20 В
Ri=2Ом
R1 = 9Ом
R2 = 6 Ом
R3 = 12 Ом
R4 = 1 Ом
R5 = 2 Ом
R6 = 1 Ом
R4-6 = R4 + R5 + R6;
;
R3-6 = 3 Ом;
Rвх = R1 + R3-6 +R2 = 9 + 3 + 6 = 18 Ом;
I=;
I=I1=I2=1А;
U3-6=I∙R3-6=1∙3=3В;
U3-6=U3=U4-6;
I3=;
I4=I5=I6=;
Cоставим подробное уравнение баланса мощностей для данной схемы. Оно является проверкой правильности решения задачи.
Pu=Pн+Р0;
EI=I21∙ R1+ I22∙ R2+ I23R3+I42R4+I25R5+I26+I2Ri;
20∙1=12∙9+12∙6+(0,25)2∙12+(0,75)2∙1+(0,75)22+(0,75)21+12∙2;
20Вт=20Вт- задача решена верно
ДЕЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ
Делитель напряжения- это четырёхполюсник, у которого коэффициент передачи меньше единицы.
Рассмотрим Г-образный делитель напряжения:
Чтобы рассчитать коэффициент передачи надо:
1) задать произвольное напряжение на входе;
2) любым способом рассчитать напряжение на выходе;
3) взять их отношения:
Для Г-образного делителя напряжения коэффициент передачи равен отношению выходного сопротивления ко входному.
б) Делитель напряжения с плавной регулировкой (потенциометр)
В нижнем положении движка К = 0. В верхнем положении движка К = 1
Так как в нижнем положении движка Uвых снимается с провода, а в верхнем положении
Uвых = Uвх
1) Если нагрузка не подключена делитель работает в режиме холостого хода и зависимость коэффициент передачи от положения движка потенциометра будет линейной.
2) Если подключить нагрузку, то характеристика будет другой: получается параллельное соединение Rн и r и при том же положении движка напряжение участка уменьшается. В крайних точках коэффициент передачи остаётся тем же, поэтому характеристика становиться нелинейной.
Вывод: чтобы при подключении нагрузки характеристика приближалась к линейной нагрузку нужно брать высокоомную.
Тестовые задания:
Задание |
Варианты ответов |
1.Изменяется ли коэффициент передачи делителя напряжения в пределах 0 ÷ ∞? |
Да; Нет. |
2.Укажите среди приведенных математических выражений формулы коэффициента передачи по напряжению Г-образного делителя напряжения. |
а)
|
3.Являются ли характеристики делителя напряжения с плавной регулировкой линейной, если подключить к делителю нагрузки? |
Да; Нет. |