Контрольные вопросы

1 Что является в электрической цепи ветвью, узлом, контуром?

2 Закон Ома и его разновидности. Применение этого закона на практике.

3 Законы Кирхгофа и применение их на практике.

4 Составление уравнений по первому закону Кирхгофа.

5 Составление уравнений по второму закону Кирхгофа.

6 От чего зависит количество энергии, выделяемой в проводнике, при протекании по нему тока?

7 Что такое электрическая цепь?

8 Из каких устройств состоит электрическая цепь?

9 Формулировка и математическая запись закона электромагнитной индукции.

10 Мощность электрического тока.

11 Падение напряжения на участке цепи.

12 Чем неразветвленная электрическая цепь отличается от разветвленной?

13 Чем простая цепь отличается от сложной?

14 Единицы измерения электрической мощности, проводимости цепи.

15  Последовательное соединение элементов цепи.

16 Эквивалентное сопротивление цепи при последовательном соединении элементов.

17 Параллельное соединение элементов цепи.

18 Эквивалентное сопротивление цепи при параллельном соединении элементов.

19 Как распределяются ток и напряжение при последовательном соединении приемников электрической энергии?

20 Как распределяются ток и напряжение при параллельном соединении приемников энергии?

21 Смешанное соединение элементов цепи.

22 Эквивалентные преобразования в цепи.

23 Расчёт цепи при последовательном соединении элементов.

24 Определение токов приемников при их параллельном соединении.

25 Определение токов и напряжений в цепи при смешанном соединении элементов.

26 Сколько и каких уравнений составляется при расчете электрических цепей путем непосредственного применения законов Кирхгофа?

27 Расчёт электрической цепи методом контурных токов.

28 Как осуществляется переход от контурных токов к реальным?

29  Расчёт сложенной электрической цепи методом межузлового напряжения.

30 Что такое баланс мощностей и для чего он применяется?

31 Потенциальная диаграмма цепи.

32 Методика построения потенциальной диаграммы.

2 Электрические цепи переменного тока

2.1 Основные понятия об однофазном переменном токе

В принципе, любой ток, изменяющийся по величине, является переменным. Но на практике под переменным током понимают такой ток, закон изменения которого во времени есть синусоидальная функция. Математическое выражение для синусоидального тока можно записать в виде

, (2.1)

где	i	–	мгновенное значение тока, показывающее величину тока в конкрет-
			ный момент времени;
	Im	–	амплитудное (максимальное) значение тока; выражение в скобках
			есть фаза, которая определяет значение тока в момент времени t;
	f	–	частота переменного тока, это величина, обратная периоду измене-
			ния синусоидальной величины Т,		;
	ω	–	угловая частота,	;
	α	–	начальная фаза, показывает значение фазы в момент времени t= 0.

Аналогичное выражение можно записать и для синусоидального переменного напряжения:

. (2.2)

Мгновенные значения тока и напряжения условились обозначать строчными латинскими буквами i, u, а максимальные (амплитудные) значения – прописными печатными латинскими буквамиI, U с индексомm.

Для измерения величины переменного тока чаще всего используют действующее (эффективное) значение, которое численно равно такому постоянному току, который за период переменного выделяет в нагрузке такое же количество тепла, что и переменный ток. Действующее значение переменного тока

. (2.3)

Для обозначения действующих значений тока и напряжения используют прописные печатные латинские буквы I, Uбез индекса.

В цепях синусоидального тока между амплитудным и действующим значениями существуетвзаимосвязь:

, . (2.4)

Цепи переменного тока могут обладать активным сопротивлением r, индуктивностьюLи емкостьюC. Активное сопротивление обусловливается химическими и физическими свойствами проводника, а индуктивность и емкость зависят как от геометрии токоведущего элемента, так и от состояния электромагнитной среды вокруг него.

Индуктивность есть коэффициент пропорциональности между потоко-сцеплением и током:

(2.5)

где

ψ

–

потокосцепление, равное произведению магнитного потока на чис-ло витков, с которыми он сцеплён.

Емкость C есть коэффициент пропорциональности между величиной заряда и напряжением:

, (2.6)

где	q	–	электрический заряд;
	u	–	напряжение.

Индуктивное сопротивление цепи переменного тока, содержащей элемент L,

. (2.7)

Емкостное сопротивление цепи переменного тока, содержащей элемент С,

. (2.8)