Карточка № 2.9 (299). Потери напряжения в проводах
Сопротивление одного провода линии R=0,025 Ом. |
Через нагрузку |
|
0,5 В |
119 |
проходит постоянный ток 20А. Определить потерю напряжения в линии |
|
|
|
|
|
1 В |
148 |
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
При каком напряжении выгоднее передать энергию |
в линии при |
При пониженном |
134 |
|
заданной мощности? |
|
|
|
|
|
При повышенном |
138 |
||
|
|
|||
|
|
Безразлично |
126 |
|
Каково соотношение между напряжениями U1 и U2 в середине и в конце |
U1=U2 |
|
112 |
|
линии? |
|
|
|
|
|
U1<U2 |
|
13 |
|
|
|
U1>U2 |
84 |
|
|
|
|
||
Как изменится напряжение U1 в середине линии, если нагрузка в конце |
Увеличится |
171 |
||
линии увеличится (см. схему предыдущей задачи)? |
|
|
|
|
|
Не изменится |
73 |
||
|
|
Уменьшится |
127 |
|
Как изменится напряжение в конце линии, если в ее середине произойдет |
Уменьшится |
56 |
||
короткое замыкание? |
|
|
|
|
|
Не изменится |
51 |
||
|
|
Станет |
равным |
132 |
|
|
нулю |
|
|
|
|
|
|
|
§ 2.12. Два режима работы источника питания
На практике часто встречаются цепи с двумя источниками, один из которых используется как генератор, а другой — как потребитель. Примером такого режима работы цепи может служить зарядка аккумулятора. Определим напряжение на зажимах источников.
Рис. 2.12. Схема цепи с двумя источниками
Решим эту задачу в общем виде на примере схемы рис. 2.12. Для определения напряжений UBA и UCD на зажимах источников найдем потенциал точки В относительно точки А и потенциал точки С относительно точки D. Считаем, что E1>E2. Тогда ток в цепи проходит по часовой стрелке, так как источник Е1 является генератором, а источник E2 — потребителем.
Для определения тока I заменим источники Е1 и Е2 эквивалентным источником Еэк. Очевидно, что Еэк=Е1—Е2. Тогда на основании закона Ома для всей цепи
I = |
Eэк |
= |
E1 − Е2 |
(2.39) |
||
R + R |
+ R |
R + R |
+ R |
|||
|
вт1 |
вт2 |
|
вт1 |
вт2 |
|
где Rвт1 и Rвт2 — внутренние сопротивления источников Е1 и Е2.
Рассчитаем потенциалы указанных точек. Участок ВА состоит из сопротивления Rвт1 и источника Е1. Выберем произвольно направление обхода цепи, например по часовой стрелке. Тогда на участке сопротивления Rвт1 потенциал уменьшится на IRвт1, так как на резистивных
элементах ток проходит от точек с более высоким потенциалом к точкам с более низким потенциалом. На участке источника Е1 потенциал повысится на Е1, так как обход источника совпадает с направлением его ЭДС. Таким образом,
ϕВ = ϕА − IRвт1, |
или |
ϕВ −ϕА =UВА = E1 − IRвт1 |
(2.40) |
Из выражения (2.40) следует, |
что |
напряжение на зажимах источника, работающего в |
|
режиме генератора, равно разности ЭДС и падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника.
Данный вывод был получен при рассмотрении закона Ома для всей цепи с одним источником энергии, т. е. I=E/(R+Rвт), откуда E=IR+IRвт. Так как IR = U— напряжение на зажимах генератора, то U=E—IRвт, что аналогично формуле (2.40). Проведя такие же рассуждения для
участка CD, получим |
|
ϕD = ϕC − IRвт2 − E2 , или ϕC −ϕD =UCD = E2 + IRвт2 |
(2.41) |
Следовательно, напряжение на зажимах источника, работающего в режиме потребителя, равно сумме ЭДС и внутреннего падения напряжения.
Умножив выражение (2.41) на I, получим РCD=E2I+I2Rвт2, т.е. энергия (мощность) источника Е1 на участке CD частично преобразуется в химическую или механическую энергию в зависимости от характера источника Е2 (аккумулятор или электрическая машина), частично в тепловую энергию внутри источника Е2.
Карточка № 2.10 (102).
Два режима работы источника питания
Являются ли приведенные схемы эквивалентными? |
|
|
Не являются |
158 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Являются |
|
116 |
|
|
|
|
|
|
|
Согласно § 2.12, ток в данной схеме выражается |
формулой I=(E1- |
|
Отражает |
|
1 |
|
E2)/(R1+Rвт1+Rвт2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
или в иной форме записи I=E1/(R1+Rвт1+Rвт2)-E2/(R1+Rвт1+Rвт2) |
|
|
|
|
|
|
Отражает ли эта запись приведенные схемы? |
|
|
Не отражает |
42 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Как изменятся напряжения U1 и U2 на зажимах |
источников |
при |
U1 |
увеличится, |
66 |
|
уменьшении сопротивления R? |
|
|
U2 |
уменьшится |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
и |
U2 |
143 |
|
|
|
увеличатся |
|
|
|
|
|
|
U1 |
уменьшится, |
52 |
|
|
|
|
U2 |
увеличится |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
и |
U2 |
7 |
|
|
|
уменьшатся |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Как изменятся напряжения U1 и U2 на зажимах |
источников |
при |
U1 уменьшится, |
141 |
||
уменьшении тока I? |
|
|
U2 увеличится |
|||
|
|
|
||||
|
|
|
U1 увеличится, |
142 |
||
|
|
|
U2 уменьшится |
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
Имеет ли значение направление обхода цепи для определения разности |
Не имеет |
|
36 |
|||
потенциалов между любыми ее точками? |
|
|
|
|
|
|
|
|
Имеет |
|
164 |
||
|
|
|
|
|
|
|