1.3. Раздел «Нелинейные цепи постоянного тока».

1. Нелинейный элемент имеет вольтамперную характеристику, опи­сываемую уравнением . Определить статическое и дина­ми­че­ское сопротивления при напряжении U = 0.

3%

2. При токе I = 5,25 А напряжение на нелинейном элементе равно 105 В. При возрастании же тока на напряжение становится рав­ным 101 В. Чему приблизительно равно дифференциальное сопро­тивление эле­мента при напряжении 103 В?

3%

3 . Вольтамперная характеристика u = f(i) нелинейного элемента имеет максимум при токе 5 А и напряжении 350 В. Чему равно при этом дифференциальное сопротивление элемента?

3%

4. Два нелинейных элемента (1 и 2), вольтамперные характеристики которых изображены на рисунке, соединены последовательно. Напряжение на первом элементе задано U = 200 В. Чему равно напря­же­ние на втором элементе?

4%

5. Последовательно соединены:

а) нелинейное сопротивление, вольт­амперная характеристика задана;

б) линейное сопротивление R = 16 Ом.

Определить общее напряжение, приложенное к цепи, если напряже­ние на линейном сопротивлении равно 8 В.

4%

6 . Две одинаковые лампы накали­вания соединены между собой па­рал­лельно, а вместе – последовательно с сопротивлением R = 40 Ом.. Вольтам­перная характеристика лампы приве­дена на рисунке. Определить ток I в не­разветвленной части цепи, если напря­жение на лампах равно 125 В.

4%

7. Два нелинейных сопротив­ле­ния (1 и 2) соединены параллельно. За­даны их вольтамперные характери­стики и ток в первом элементе I₁ = 0,6 А. Чему равен ток в неразветвленной части цепи?

4%

8. Три лампы с одинаковыми вольтамперными характеристиками со­единены, как показано на рисунке а. Вольтамперная характеристика од­ной лампы показана на рисунке б. Определить ток I в неразветвленной части цепи, если приложенное напряжение U = 80 В.

4%

9 . Три лампы с одинаковыми вольтам­пер­ными характеристиками соединены сме­шанно При каком общем напряжении U напря­жение на па­рал­лельном участке U_пар будет равно 20 В? Вольтам­перная характеристика од­ной лампы приведена в задаче 3.8.

4 %

10. Два одинаковых нелинейных элемента (вольтамперная характе­ристика приведена на рисунке а) и одно линейное сопротивление R = 30 Ом соединены, как показано на рис. б. Определить общее напряжение U, приложенное к цепи, если ток в нелинейном эле­менте 2 равен 0,4 А.

4%

1 1. Два одинаковых нелинейных элемента (вольтамперная характе­ристика приведена на рисунке а) и одно линейное сопротивление R = 3 Ом соединены, как показано на рис. б. Определить общее напряже­ние U, прило­жен­ное к цепи, если ток в нели­нейном элементе 1 равен 0,4 А.

4%

12. Вольт-амперная харак­теристика нели­нейного эле­мента задана (рис. а). Опреде­лить ток, прохо­дящий че­рез не­линейный эле­мент, если Е₁ =24 В, R₁ = 4 Ом, Е₂ = 60 В, R₂ = 20 Ом.

5%

1 3. Вольтам­перная характери­стика нелинейного элемента задана (рис. а). Определить ток, проходящий через нелинейный элемент, если Е =36 В, R₁ = 5 Ом, R₂ = 9 Ом (рис.б).

5 %

14. Мост (рис. а) пита­ется от ис­точ­ника тока J = 12 А. Со­про­тивле­ния плеч моста равны: R₁ = 12 Ом; R₂ = 4 Ом; R₃ = 8 Ом; R₄ = 16 Ом.

Определить напряжение U на нелинейном элементе в диагонали моста. Вольтамперная характеристика задана на рис. б.

6 %

15. Определить ток в нелинейном со­противлении. Вольтамперная характеристика нелинейного сопротивления приведена в за­даче 3.14. Е = 36; R = 24 Ом; J = 1 А.

5%

1 6. Для стабилизации напряжения на сопротивлении R = 12,5 кОм применен стабиловольт, вольтамперная ха­рактеристика которого на рабочем участке линейна, начинается в точке с координатами 148 В, 5 мА и кончается в точке с координа­тами 154 В, 40 мА.

Определить величину балластного со­противления R_б, при котором будет осущест­вляться стабилизация, если напряжение сети U_с колеблется в пределах от 0,8 U_н до 1,1 U_н, где U_н = 220 В.

5%

1 7. Для стабилизации постоянного тока I в сопротивлении R при­ме­нена схема с барретером. Вольтамперная характеристика барретера на ра­бочем участке линейная, начина­ется в точке с координатами 5 В, 0,8 А и кончается в точке с координа­тами 12 В, 0,9 А. Стабилизирован­ный ток должен равняться 0,55 А при на­пряжении на сопротивлении U = 12 В. Сопротивление R₁ = 40 Ом.

О пределить величину балла­стного сопротивления R_б, если ЭДС ис­точника питания Е = 24 В.

10%

18. Произвести линеаризацию вольтамперной характеристики нели­нейного элемента на участке а–б посред­ством ЭДС Е₀, статического r_ст или дифференциального r_д сопротивления и изобразить схему замещения.

4%

19. Вольтамперная характеристика идеального диода изображена на рис.а. Изобразить качественно вольтамперные характеристики представ­ленных схем (б – к). 10%