Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Послідовне з’єднання опорів



Послідовним зєднанням називають таке з’єднання провідників, при якому кінець одного провідника поєднується з початком іншого провідника одним проводом ( без розгалуження ).

І R1 R2 R3 RN

U1 U2 U3 UN

U ЗАГ

Рисунок 1 – Ділянка кола з послідовним з`єднанням провідників

IЗАГ = І1 = І2 = І3 = - - - - - = ІN = const

UЗАГ = U1 + U2 + U3 + - - - + UN

RЗАГ = R1 + R2 + R3 + - - - + RN

Паралельне з’єднання опорів

Паралельним з’єднаннямназивають таке з’єднання провідників, при якому одні кінці провідників з`єднаються в один загальний вузол, а інші – в другий.

І1 R1

IЗАГ І2 R2

IN RN

U

UЗАГ

Рисунок 2 – Ділянка кола з паралельним з’єднанням провідників


IЗАГ = I1 + I2 + --- + IN

UЗАГ = U1 = U2 = --- = UN

1/ RЗАГ = 1/ R1 + 1/ R2 + --- + 1/ RN

GЗАГ = G1 + G2 + --- + G N

Приклад 1

Знайти загальний опір послідовно з`єднаних чотирьох резисторів, загальну напругу в колі, якщо задані величини опорів резисторів та струм в колі.

Дано: R1 = 4 Ом R2 = 11 Ом R3 = 5 Ом R4 = 10 Ом I = 2 А
 
I R1 R2 R3 R4

Розв’язок

RЗАГ = R1 + R2 + R3 + R4 = 4 + 11 + 5 + 10 = 30 Ом

UЗАГ = I · RЗАГ = 2 · 30 = 60 В

Відповідь: RЗАГ = 30 Ом; UЗАГ = 60 В

RЗАГ-? UЗАГ -?

 

Приклад 2

Знайти загальний опір паралельно з`єднаних резисторів, струми в гілках, якщо задані величини опорів цих резисторів та напруга в колі.

Знайти загальний опір для змішаного з`єднання резисторів.

 

Дано: R1 = 10 Ом R2 = 15 Ом U = 60 В
І2  

 

 

 

Розв’язок

Відповідь: RЗАГ = 6 Ом, ІЗАГ = 5 А, І1 = 3 А, І2 = 2 А

RЗАГ - ? ІЗАГ -? І1 - ? І2 -?

 

Завдання.Розв’язати задачі

Задача 1. П’ять опорів кожний по 1 кОм з’єднані паралельно. Чому дорівнює загальний опір цього ланцюга?

Задача 2. П’ять опорів кожний по 1 кОм з’єднані послідовно. Чому дорівнює загальний опір цього ланцюга?

Задача 3. Є три резистори з опорами R1=1 кОм, R2=2 кОм і R3=3 кОм. Як їх необхідно з’єднати для того, щоби загальний опір кола RЗАГ = 2,75 Ом ?

Задача 4. На яку напругу розрахована гірлянда з 19 лап розжарювання, якщо напруга однієї лампи складає 12 В?


САМОСТІЙНА РОБОТА №2

Тема 2. Електричні кола постійного струму

Розрахункова робота №2 «Розрахунок електричного кола при змішаному з’єднанні опорів»

Мета: систематизувати знання з теми «Електричні кола постійного струму», набути вмінь в застосуванні законів послідовного та паралельного з’єднань провідників для розрахунку змішаного з’єднання резисторів при розв’язуванні прикладних задач.

Теоретичні відомості

Змішанимназивається такий вид з’єднання провідників, при якому одні провідники з`єднані між собою послідовно, а інші паралельно. Розрахунок такого з’єднання проводять з використанням законів послідовного та паралельного з’єднань провідників.

I2 R2

IЗАГ R1

I3 R3

I1

U1 U2=U3

UЗАГ

Рисунок 3 – Ділянка кола постійного струму зі змішаним з`єднанням провідників

Параметри кола, зображеного на рис.3, розраховують за наступними формулами:

I1 = I2 + I3 RЗАГ = R1 + R2*R3/ (R2 + R3)

U = U1 + U2 = U1 + U3

U1 = I1*RЗАГ

U1 = I1*R1 U3 = I3 *R3

U2 = I2*R2 U2 = U3 = I1* R2

Завдання

Ланцюг постійного струму містить декілька резисторів, з’єднаних змішано. Схема ланцюга з вказівкою опорів резисторів наведена на відповідній схемі рис.4. Номер схеми, задані значення однієї з напруг або струмів і величина, що підлягає визначенню, вибрати з таблиці 1 за варіантом, який відповідає номеру прізвища в навчальному журналі. Всюди індекс струму або напруги співпадає з індексом резистора, по якому тече цей струм або на якому діє ця напруга. Наприклад, через резистор Rз проходить струм Із і на ньому діє напруга Uз. Визначити також потужність, що споживається всім ланцюгом і витрату електричної енергії ланцюгом за 8 годин роботи.


 

 
 

 


Схема 1

Схема 2 Схема 3   Схема 3
  Схема 4
Схема 5

Рисунок 4 – Схеми до розрахункової роботи №2

 

Пояснити за допомогою логічних міркувань характер зміни електричної величини, заданої в таблиці варіантів (збільшиться, зменшиться, залишиться без зміни), якщо один з резисторів замкнути накоротко або вимкнути з схеми. Характер дій з резистором і його номер вказані в табл. 1. При цьому вважати напругу UАВ незмінною. При труднощах логічних пояснень відповіді можна виконати розрахунок необхідної величини в зміненій схемі і на підставі порівняння її в двох схемах дати відповідь на питання.

 

Таблиця 1 – Вихідні дані до розрахункової роботи №2

 

Номер варіанту Номер схеми на рис. 4 Величина, що задається Визначити Дія з резистором Зміну якої величини розглянути
Замикається накоротко Вимикається з схеми
UAB=100B Із R1 - І5
І1 = 20 А І4 - R4 U5
U2 = 30 В І3 R5 - I4
І5 = 10 A UAB R2 I5
UAB = 50B I1 R2 - U3
I2 = 3,75A I5 - R5 U1
UAB = 50 В І3 R1 - I5
I2 = 2 A UAB - R2 U1
I1 = 5 A U4 R3 - I1
U5 = 18 В I1 - R5 I2
I3 = 1,2 A UАВ R5 - U1
I5 = 6 A I1 - R3 U2
I1 = 12 A U6 R1 - U3
I4 = 3 A UАВ - R2 U1
UАВ = 120 В I6 R2 - I1
U3 = 24 В UАВ - R6 I3
I6 = 4 A U1 R6 - U2
I1 = 24 A I4 - R3 I2
I1 = 50 A I3 R3 - U4
I2 = 15 A UАВ - R6 I2
U2 = 120 В I4 R1 - U3
UАВ = 250 В I1 - R4 I2
I6 = 8 A U1 R4 - U1
I4 = 4 A I2 - R2 I1
І5 =1 А Uab R3 - І1
U4 =12 В Ui - R2 U6
І3=6А Uab R5 - U4
UAB = 60 В І1 - R4 І3
І1=24А Uab R1 - U6
U1 = 54 В I6 - R6 U1

 

Приклад

Для схеми, наведеній на рис.5.а, визначити еквівалентний опір ланцюга RAB, струми в кожному резисторі і напругу UAB, прикладену до ланцюга. Задані опори резисторів і струм I4 в резисторі R4. Як змінюються струми в резисторах при: а) замиканні рубильника P1; б) розплавленні вставки запобіжника Пр4? В обох випадках напруга UAB залишається незмінною.

Рисунок 5 – Схема до прикладу

 

Визначаємо загальний опір розгалуження R2 і R3. Резистори з’єднані паралельно, тому

Тепер схема ланцюга приймає вигляд, показаний на рис. 5, б.

Резистори R23 і R5 з’єднані послідовно, їхній загальний опір

R2,3,5 = R2,3 + R5 = 6 + 4 = 10 Ом

Відповідна схема наведена на рис.5, в.

Резистори R2.3..5 і R4 з’єднані паралельно, їхній загальний опір

Тепер схема ланцюга має вигляд, наведений на рис.5, г

Знаходимо еквівалентний опір всього ланцюга:

RAB = R1 +R2,3,4,5 = 5 + 5 = 10 Ом

Знаючи силу струму I4, знаходимо напругу на резисторі R4.

 

U4=I4·R4 = 5·10 = 50 B

Ця ж напруга прикладена до резисторів R2,3,5 (рис.5, б). Тому струм в резисторі R5

Знаходимо падіння напруги на резисторі R5.

U5=I5·R5=5·4 = 20B

Напруга на резисторах R2,3

U2,3 =U4-Us =50-20 = 30 В

Визначаємо струми в резисторах R2 і Rз:

Застосовуючи перший закон Кірхгофа, знаходимо струм в резисторі R1

I1 = I2+I3+I4 = 2 + 3 + 5 = 10 А

Обчислюємо падіння напруги на резисторі R1

U1 = I1 R1 = 10 · 5 = 50 B

Знаходимо напругу UAB, прикладену до всього ланцюга:

UAB = I1 RAB = 10 · 10 = 100 В,

aбо UAB=U1+U4 = 50 + 50 = 100 B

При включенні рубильника Р1 опір R1 замикається накороткo і схема ланцюга має вигляд, показаний на рис.5, є. Еквівалентний опір ланцюга в цьому випадку

R/ AB = R2,3,4,5 = 5 Ом

Оскільки напруга UAB залишається рівною 100 В, можна знайти струми в резисторах R4 і R5

Визначимо падіння напруги на резисторі R5

U5 = I5 ·R5 = 10 ·4 = 40 B

Тому напруга на резисторах R2 і Rз

U2,3 =UAB – U5 = 100 – 40 = 60 B

Тепер можна знайти струми в резисторах R2 і Rз:

Перевіримо правильність обчислення струмів, використовуючи перший закон Кірхгофа:

I = I2 + I3 + I4 = 4 + 6 + 10 = 20 А

Однак

Таким чином, задачу вирішено вірно.

При розплавленні запобіжника Пр4 резистор R4 вимикається і схема приймає вигляд, показаний на рис.5, ж.

Обчислюємо еквівалентний опір схеми:

Оскільки напруга UAB залишається незмінною, знаходимо струми I1 та I5

Напруга на резисторах R2,3

U23 = I1· R2,3 = 6.67 · 6 = 40 В

Знаходимо струми I2 і I3

Сума цих струмів дорівнює струму I1

I1 = I2 + I3 = 2,67 + 4 = 6,67 А


САМОСТІЙНА РОБОТА №3

Тема 3. Магнітне поле

Питання, винесені на самостійне вивчення:

Феромагнітні матеріали, їх намагнічування. Явище гистерезису. Магнітом’які і магнітотверді матеріали. Використання феромагнітних матеріалів в електротехнічних пристроях і в обчислювальній техніці.

 

Мета вивчення теми: ознайомитися з особливими магнітними властивостями феромагнітних матеріалів, використанням феромагнітних матеріалів в техніці.

План

1. Феромагнітні матеріали, їх намагнічування.

2. Явище гистерезису.

3. Магнітом’які і магнітотверді матеріали.

4. Використання феромагнітних матеріалів в електротехнічних пристроях і в обчислювальній техніці.

Завдання:

1) прочитати і законспектувати тему за запропонованим планом, використавши літературу[2, cтop. 57 – 61], [3, стор 39-41];

2) підготувати доповіді з цих питань;

3) скласти опорний конспект з теми.

Література

2.Гаврилюк В.А. Гершунский Б.С. и др. Общая электротехника с основами электроники. - М.: Вища школа, 1980.

3. Березкина Т.Ф. Задачник по общей электротехнике с основами электроники. -М.: Высшая школа, 1991.

 

Вимоги до знань і умінь студентів після самостійного вивчення теми

Студенти повинні знати :

- властивості магнітом’яких феромагнетиків і галузь їх застосування;

- властивості магнітотвердих феромагнетиків і галузь їх застосування.

Перелік термінів і понять:

магнітне поле атома, домен, намагнічування, гистерезису, петля гистерезису, діамагнетики, парамагнетики, феромагнетики, магнітом’які феромагнетики, магнітотверді феромагнетики

Питання для самоконтролю:

1.На які групи поділяються всі матеріали за магнітними властивостями?

2.Як залежать магнітні властивості матеріалів від температури?

3.Назвати приклади застосування магнітом’яких феромагнетиків.

4. Назвати приклади застосування магнітотвердих феромагнетиків.

5.Чому осердя електричних машин змінного струму виготовляють з магнітом’яких феромагнетиків?

Форма контролю: заслуховування доповідей, перевірка опорних конспектів.


САМОСТІЙНА РОБОТА №4

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.