Будет ли проходить в цепи постоянный ток если вместо источника эдс включить заряженный конденсатор: 26. Что произойдет в цепи, если вместо источника ЭДС включить заряженный конденсатор?

Будет ли протекать в цепи ток, если вместо источника ЭДС включить заряженный конденсатор?

В

Будет ли протекать в цепи ток, если вместо источника ЭДС включить заряженный конденсатор?

Будет, но кратковременно

Угловая частота

1.3.3. ₀ =1/

В цепи с активным сопротивлением энергия источника преобразуется в энергию?

Тепловую энергию

1.5. В цепь переменного тока включено сопротивление R = 25 Ом. Вычислить потребляемую мощность, если амплитудное значение напряжения В.

Вт

Формулировка II закона Кирхгофа

Алгебраическая сумма напряжений на элементах ветвей, образующих в электрической цепи замкнутый контур, равна нулю

Входное сопротивление контура при резонансе напряжений в 5100 раз меньше, чем при резонансе токов. Определить добротность контура?

1.7.7. 71,5

Два источника имеют одинаковые ЭДС и токи, но разные сопротивления. Какой из источников имеет больший КПД?

С меньшим внутренним сопротивлением

Длину и диаметр проводника увеличили в два раза. Как изменится сопротивление проводника?

Увеличится в два раза

Для измерения напряжения сети, последовательно соединены два вольтметра с номинальным напряжением 150 В и сопротивлениями 28 кОм и 16 кОм. Определить показания каждого вольтметра.

И 80 В

Что представляет собой диэлектрическая проницаемость?

Отношение абсолютной диэлектрической проницаемости в рассматриваемой точке диэлектрика к электрической постоянной

За 1 час при постоянном токе был перенесен заряд В 180 Кл. Определить силу тока.

А

1.13. Имеет ли место резонанс в контуре со следующими параметрами: L = 16 мкГн, C = 25 пФ, если частота генератора f = 400 кГц?

Нет

Определить период колебаний, если угловая частота 157 рад/с.

С

Как влияет реактивное сопротивление на ток в режиме резонанса?

Совсем не влияет

Как выбрать направление контурных токов?

Произвольно

Как изменится емкость заряда и заряд на пластинах конденсатора, если напряжение на его зажимах повысится?

Емкость неизменна, а заряд увеличится

Как изменится количество тепла, выделяемое в нагревательном приборе, при ухудшении контакта в штепсельной розетке?

Уменьшится

Как изменится резонансная частота колебательного контура, если емкость увеличится в 4 раза?

Уменьшится в 2 раза

Как изменится сдвиг фаз между U и I, если R и X цепи увеличится в 2 раза?

Останется неизменным

1.21. Комплексная амплитуда тока равна I=5e^j45 А. Укажите амплитудное значение тока.

1.21.4. 5A

Какие приборы дают возможность точно зафиксировать режим резонанса?

Амперметр

Каким будет мгновенное значение напряжения на конденсаторе при максимальном значении тока?

Равно нулю

Какой из проводов одинаковой длины и диаметра сильнее нагреется, медный или стальной, при одном и том же токе?

Медный

Какой из параметров катушки индуктивности сильнее всего влияет на ее индуктивность?

Число витков w

Какой характер движения электрических зарядов в проводнике при переменном токе?

Колебательный

Взаимная индуктивность между двумя катушками 0,01 мГн. В одной из катушек проходит синусоидальный ток, действующее значение которого 10 А и частота 50 Гц. Определить действующее значение ЭДС взаимной индукции в другой катушке.

В

Какое поле называется электростатическим?

Электрическое поле, создаваемое неподвижными зарядами

Две синусоидальные величины находятся в противофазе, какой угол между векторами этих величин?

1.29.3. 180°

1.30. Во сколько раз амплитудное значение синусоидального напряжения (тока) больше действующего значения синусоидального напряжения (тока):

В 0,707 раза

1.31. Конденсатор 0,02 мкФ и конденсатор 0,047 мкФ соединены параллельно. Общая эквивалентная емкость равна:

МкФ

1.32. Явление направленного движения свободных носителей заряда в веществе называется:

Током проводимости

Нужно ли изменять емкость конденсатора, чтобы при неизменном напряжении между его пластинами, заряд увеличился? Если да, то как?

Да. Увеличить

1.34. Угол между индуктивным током и вектором напряжения:

Вектор напряжения опережает ток на 90°

1.35. Полная мощность измеряется:

1. ВА

1.36. Определить емкостное сопротивление конденсатора , если C = 25 пФ, а частота ЭДС питающего генератора f = 3,2 кГц.

МОм

1.37. Определить емкость конденсатора, если при колебаниях тока с периодом T = 3 мс его сопротивление = 420 Ом.

МкФ

1.38. Определить индуктивное сопротивление катушки, если ее индуктивность L = 200 мГн, а частота ЭДС питающего генератора f = 2 кГц

КОм

Нет

Рад/с

Уменьшится

Уменьшится

Потенциал поля

В 3 раза

1.48. Направление магнитного поля тока может быть определено с помощью:

Бесконечности

МА

Действующее

Что такое источник тока

Вт и -500 Вт

Увеличить L и уменьшить R

2.9. Имеется две лампы накаливания с одинаковым номинальным напряжением Uн=110 В и номинальной мощностью Pн1=10 Вт, Pн2=150 Вт. Можно ли использовать эти лампы для освещения помещения, где напряжения сети 220 В?

2.9.1. Для решения задачи не хватает данных

2.9.2. Можно

2.9.3. Можно, если их соединить параллельно

2.9.4. Нельзя

2.10. Какое соотношение между активной и реактивной мощностями при cosj = 0,707?

Увеличится

2.12. Чему равна частота постоянного тока?

2.12.4. f=0

2.13. Последовательная резистивно-индуктивно-емкостная схема имеет следующие компоненты: X_L = 30 Ом, Хc = 42 Ом, R = 15 Ом. На каком из элементов наименьшее падение напряжения?

Резисторе

2.14. Внутреннее сопротивление идеального генератора напряжения равно:

2.14.5. 0

2.15. Показание вольтметра при коротком замыкании в цепи:

Изменяется больше предела

Смешанно

Последовательно

2.19. Уравнение мгновенного значения переменного тока в общем виде:

2.19.2.

2.20. Угол сдвига фаз между U и I в цепи с активным сопротивлением R:

2.21.1. 0°

Ом , 60 Ом

Индуктивное сопротивление катушки в 3 раза больше активного сопротивления. При напряжении на зажимах 120 В активная мощность в этой катушке составляет 1200 Вт. Чему равны активное сопротивление R и коэффициент мощности cosj?

2.24.1. R =12 Ом; cosj = 0,32

2.25.6. 53

2.26. Колебательный контур – это:

R, L, C – цепь

2.27. Пассивный двухполюсник:

2.32.2. 22

2.33. Мгновенное значение напряжения u = 311sin(314t + 15º) В. Выражение комплексной амплитуды напряжения имеет вид:

2.33.1. Ú = 311e ^j15º

При частоте 50 Гц синусоидального тока сопротивление катушки равно 41 Ом, а при постоянном токе 9 Ом. При какой частоте наступит резонанс, если последовательно с катушкой включить конденсатор емкостью 51 мкФ?

Гц

В

Будет ли протекать в цепи ток, если вместо источника ЭДС включить заряженный конденсатор?

Будет, но кратковременно

Угловая частота

1.3.3. ₀ =1/

Будет ли протекать в цепи ток, если вместо источника ЭДС включить заряженный конденсатор?

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Test: 3 ТЭЦ Связь

Количество вопросов: 60; Время на сдачу: 90 мин;

Дисциплина: Теория электрических цепей ; Специальность:

Раздел 1. Вопросы на «3»

1.1. Амплитуда синусоидальной ЭДС равна 4 В, а начальная фаза 30°. Определить мгновенное значение ЭДС в момент t=0.

1.1.1. 1 В

1.1.2. 2 В

1.1.3. 3 В

1.1.4. 4 В

1.1.5. 5 В

Будет ли протекать в цепи ток, если вместо источника ЭДС включить заряженный конденсатор?

1.2.1. Будет

1.2.2. Будет, но кратковременно

1.2.3. Не будет

Угловая частота

1.3.1. ₀ =fL/

1.3.2. ₀ =

1.3.3. ₀ =1/

1.3.4. ₀ =2 f

1.3.5. ₀ =2 /f.

В цепи с активным сопротивлением энергия источника преобразуется в энергию?

1.4.1. Магнитного поля

1.4.2. Тепловую энергию

1.4.3. Электрического поля

1.5. В цепь переменного тока включено сопротивление R = 25 Ом. Вычислить потребляемую мощность, если амплитудное значение напряжения В.

1.5.1. 1 Вт

1.5.2. 2 Вт

1.5.3. 3 Вт

1.5.4. 4 Вт

1.5.5. 5 Вт

Формулировка II закона Кирхгофа

1.6.1. Алгебраическая сумма напряжений на элементах ветвей, образующих в электрической цепи замкнутый контур, равна нулю

1.6.2. Алгебраическая сумма напряжений на элементах ветвей, подключенных к узлу электрической цепи, равна нулю

1.6.3. Алгебраическая сумма напряжений на элементах ветвей, подключенных между одной и той же парой узлов, равна нулю

1.6.4. Сумма напряжений на элементах ветвей, подключенных к узлу электрической цепи, равна нулю

Входное сопротивление контура при резонансе напряжений в 5100 раз меньше, чем при резонансе токов. Определить добротность контура?

1.7.1. 1020

1.7.2. 170

1.7.3. 255

1.7.4. 51

1.7.5. 510

1.7.6. 5100

1.7.7. 71,5

Два источника имеют одинаковые ЭДС и токи, но разные сопротивления. Какой из источников имеет больший КПД?

1.8.1. КПД источников равны

1.8.2. С большим внутренним сопротивлением

1.8.3. С меньшим внутренним сопротивлением

Длину и диаметр проводника увеличили в два раза. Как изменится сопротивление проводника?

1.9.1. Не изменится

1.9.2. Увеличится в два раза

1.9.3. Уменьшится в два раза

Для измерения напряжения сети, последовательно соединены два вольтметра с номинальным напряжением 150 В и сопротивлениями 28 кОм и 16 кОм. Определить показания каждого вольтметра.

1.10.1. 110 В

1.10.2. 140 и 80 В

1.10.3. 150 В

Что представляет собой диэлектрическая проницаемость?

1.11.1. Отношение электрической постоянной к абсолютной диэлектрической проницаемости в рассматриваемой точке диэлектрика

1.11.2. Отношение абсолютной диэлектрической проницаемости в рассматриваемой точке диэлектрика к электрической постоянной

1.11.3. Отношение электрической емкости к абсолютной диэлектрической проницаемости в рассматриваемой точке

1.11.4. Отношение абсолютной диэлектрической проницаемости в рассматриваемой точке диэлектрика к электрической емкости

За 1 час при постоянном токе был перенесен заряд В 180 Кл. Определить силу тока.

1.12.1. 0,005 А

1.12.2. 0,05 А

1.12.3. 0,5 А

1.12.4. 5 А

1.13. Имеет ли место резонанс в контуре со следующими параметрами: L = 16 мкГн, C = 25 пФ, если частота генератора f = 400 кГц?

1.13.1. Да

1.13.2. Нет

1.13.3. Определить нельзя

Определить период колебаний, если угловая частота 157 рад/с.

1.14.1. 0,04 с

1.14.2. 0,16 с

1.14.3. 0,09 с

1.14.4. 0,084 с

Как влияет реактивное сопротивление на ток в режиме резонанса?

1.15.1. Сильно влияет

1.15.2. Слабо влияет

1.15.3. Совсем не влияет

Как выбрать направление контурных токов?

1.16.1. По часовой стрелки

1.16.2. Произвольно

1.16.3. Против часовой стрелки

Как изменится емкость заряда и заряд на пластинах конденсатора, если напряжение на его зажимах повысится?

1.17.1. Емкость и заряд увеличатся

1.17.2. Емкость неизменна, а заряд увеличится

1.17.3. Емкость неизменна, а заряд уменьшится

1.17.4. Емкость уменьшится, а заряд увеличится

Как изменится количество тепла, выделяемое в нагревательном приборе, при ухудшении контакта в штепсельной розетке?

1.18.1. Не изменится

1.18.2. Увеличится

1.18.3. Уменьшится

Как изменится резонансная частота колебательного контура, если емкость увеличится в 4 раза?

1.19.1. Увеличится в 2 раза

1.19.2. Увеличится в 4 раза

1.19.3. Уменьшится в 2 раза

1.19.4. Уменьшится в 4 раза

Как изменится сдвиг фаз между U и I, если R и X цепи увеличится в 2 раза?

1.20.1. Останется неизменным

1.20.2. Увеличится в 2 раза

1.20.3. Уменьшится в 2 раза

1.21. Комплексная амплитуда тока равна I=5e^j45 А. Укажите амплитудное значение тока.

1.21.1. 225 А

1.21.2. 50 А

1.21.3. 545 А

1.21.4. 5A

1.21.5. 100 А

Какие приборы дают возможность точно зафиксировать режим резонанса?

1.22.1. Амперметр

1.22.2. Вольтметр

1.22.3. И вольтметр и амперметр

Каким будет мгновенное значение напряжения на конденсаторе при максимальном значении тока?

1.23.1. Максимальным

1.23.2. Напряжение зависит от сопротивления

1.23.3. Равно нулю

Взаимная индуктивность между двумя катушками 0,01 мГн. В одной из катушек проходит синусоидальный ток, действующее значение которого 10 А и частота 50 Гц. Определить действующее значение ЭДС взаимной индукции в другой катушке.

1.27.1. 0,03 В

1.27.2. 0,15 В

1.27.3. 0,001 В

1.27.4. 0,09 В

Раздел 2. Вопросы на «4» и «5»

Что такое источник тока

2.2.1. Любой источник электрической энергии

2.2.2. Источник ЭДС

2.2.3. Источник напряжения

2.2.4. Источник питания, имеющий большое внутреннее сопротивление

2.2.5. Источник пульсирующего напряжения

2.3. Напряжение, приложенное к цепи, равно 100 В, ток в ней 10 А и отстает по фазе на 60º. Чему равно наибольшее и наименьшее значения мгновенной мощности p?

2.3.1. 1000 Вт и -300Вт

2.3.2. 1500 Вт и -500 Вт

2.3.3. 850 Вт и -450 Вт

2.3.4. 500 Вт и -500 Вт

2.4.Внутренняя проводимость идеального генератора тока

1. 0

^2. 1

3.

4. —

5. 100

2.5.Амплитуда тока равна 5 А, фаза равна 45^° . Укажите комплексную амплитуду тока.

2.51.1. I=5e^j45 A

2.5.2. I=5e ^–j45 A

2.5.3. I=-5-e^j45 A

2.5.4. I=5e^j-45 A

2.5.5. I=5-e^j-45 A

Индуктивное сопротивление катушки в 3 раза больше активного сопротивления. При напряжении на зажимах 120 В активная мощность в этой катушке составляет 1200 Вт. Чему равны активное сопротивление R и коэффициент мощности cosj?

2.24.1. R =12 Ом; cosj = 0,32

2.24.2. R=24 Ом; cosj=0,45

2.24.3. R=10,6 Ом; cosj=0,4

2.24.4. R=3,9 Ом; cosj=0,35

При частоте 50 Гц синусоидального тока сопротивление катушки равно 41 Ом, а при постоянном токе 9 Ом. При какой частоте наступит резонанс, если последовательно с катушкой включить конденсатор емкостью 51 мкФ?

2.35.1. 314 Гц

2.35.2. 25,5 кГц

2.35.3. 62,5 Гц

2.35.4. 50 Гц

Test: 3 ТЭЦ Связь

Количество вопросов: 60; Время на сдачу: 90 мин;

Дисциплина: Теория электрических цепей ; Специальность:

Раздел 1. Вопросы на «3»

1.1. Амплитуда синусоидальной ЭДС равна 4 В, а начальная фаза 30°. Определить мгновенное значение ЭДС в момент t=0.

1.1.1. 1 В

1.1.2. 2 В

1.1.3. 3 В

1.1.4. 4 В

1.1.5. 5 В

Будет ли протекать в цепи ток, если вместо источника ЭДС включить заряженный конденсатор?

1.2.1. Будет

1.2.2. Будет, но кратковременно

1.2.3. Не будет

Угловая частота

1.3.1. ₀ =fL/

1.3.2. ₀ =

1.3.3. ₀ =1/

1.3.4. ₀ =2 f

1.3.5. ₀ =2 /f.

Рекомендуемые страницы:

Конденсатор

Конденсатор в цепи переменного тока

Мы знаем, что конденсатор не пропускает через себя постоянного тока. Поэтому в электрической цепи, в которой последовательно с источником тока включен конденсатор, постоянный ток протекать не может.

Совершенно иначе ведет себя конденсатор в цепи переменного тока (Рис 1,а).

Рисунок 1. Сравнение конденсатора в цепи переменного тока с пружиной, на которую воздействует внешняя сила.

В течение первой четверти периода, когда переменная ЭДС нарастает, конденсатор заряжается, и поэтому по цепи проходит зарядный электрический ток i, сила которого будет наибольшей вначале, когда конденсатор не заряжен. По мере приближения заряда к концу сила зарядного тока будет уменьшаться. Заряд конденсатора заканчивается и зарядный ток прекращается в тот момент, когда переменная ЭДС пе-рестает нарастать, достигнув своего амплитудного значения. Этот момент соответствует концу первой четверти периода.

После этого переменная ЭДС начинает убывать, одновременно с чем конденсатор начинает разряжаться. Следовательно, в течение второй четверти периода по цепи будет протекать разрядный ток. Так как убывание ЭДС происходит вначале медленно, а затем все быстрее и быстрее, то и сила разрядного тока, имея в начале второй четверти периода небольшую величину, будет постепенно возрастать.

Итак, к концу второй четверти периода конденсатор разрядится, ЭДС будет равна нулю, а ток в цепи достигнет наибольшего, амплитудного, значения.

С началом третьей четверти периода ЭДС, переменив свое направление, начнет опять возрастать, а конденсатор — снова заряжаться. Заряд конденсатора будет происходить теперь в обратном направлении, соответственно изменившемуся направлению ЭДС. Поэтому направление зарядного тока в течение третьей четверти периода будет совпадать с направлением разрядного тока во второй четверти, т. е. при переходе от второй четверти периода к третьей ток в цепи не изменит своего направления.

Вначале, пока конденсатор не заряжен, сила зарядного тока имеет наибольшее значение. По мере увеличения заряда конденсатора сила зарядного тока будет убывать. Заряд конденсатора закончится и зарядный ток прекратится в конце третьей четверти периода, когда ЭДС достигнет своего амплитудного значения и нарастание ее прекратится.

Итак, к концу третьей четверти периода конденсатор окажется опять заряженным, но уже в обратном направлении, т. е. на той пластине, где был прежде плюс, будет минус, а где был минус, будет плюс. При этом ЭДС достигнет амплитудного значения (противоположного направления), а ток в цепи будет равен нулю.

В течение последней четверти периода ЭДС начинает опять убывать, а конденсатор разряжаться; при этом в цепи появляется постепенно увеличивающийся разрядный ток. Направление этого тока совпадает с направлением тока в первой четверти периода и противоположно направлению тока во второй и третьей четвертях.

Из всего изложенного выше следует, что по цепи с конденсатором проходит переменный ток и что сила этого тока зависит от величины емкости конденсатора и от частоты тока. Кроме того, из рис. 1,а, который мы построили на основании наших рассуждений, видно, что в чисто емкостной цепи фаза переменного тока опережает фазу напряжения на 90°.

Отметим, что в цепи с индуктивностью ток отставал от напряжения, а в цепи с емкостью ток опережает напряжение. И в том и в другом случае между фазами тока и напряжения имеется сдвиг, но знаки этих сдвигов противоположны

Емкостное сопротивление конденсатора

Мы уже заметили, что ток в цепи с конденсатором может протекать лишь при изменении приложенного к ней напряжения, причем сила тока, протекающего по цепи при заряде и разряде конденсатора, будет тем больше, чем больше емкость конденсатора и чем быстрее происходят изменения ЭДС

Конденсатор, включенный в цепь переменного тока, влияет на силу протекающего по цепи тока, т. е. ведет себя как сопротивление. Величина емкостного сопротивления тем меньше, чем больше емкость и чем выше частота переменного тока. И наоборот, сопротивление конденсатора переменному току увеличивается с уменьшением его емкости и понижением частоты.

Рисунок 2. Зависимость емкостного сопротивления конденсатра от частоты.

Для постоянного тока, т. е. когда частота его равна нулю, сопротивление емкости бесконечно велико; поэтому постоянный ток по цепи с емкостью проходить не может.

Величина емкостного сопротивления определяется по следующей формуле:

где Хс — емкостное сопротивление конденсатора в ом;

f—частота переменного тока в гц;

ω — угловая частота переменного тока;

С — емкость конденсатора в ф.

При включении конденсатора в цепь переменного тока, в последнем, как и в индуктивности, не затрачивается мощность, так как фазы тока и напряжения сдвинуты друг относительно друга на 90°. Энергия в течение одной четверти периода— при заряде конденсатора — запасается в электрическом поле конденсатора, а в течение другой четверти периода — при разряде конденсатора — отдается обратно в цепь. Поэтому емкостное сопротивление, как и индуктивное, является реактивным или безваттным.

Нужно, однако, отметить, что практически в каждом конденсаторе при прохождении через него переменного тока затрачивается большая или меньшая активная мощность, обусловленная происходящими изменениями состояния диэлектрика конденсатора. Кроме того, абсолютно совершенной изоляции между пластинами конденсатора никогда не бывает; утечка в изоляции между пластинами приводит к тому, что параллельно конденсатору как бы оказывается включенным некоторое активное сопротивление, по которому течет ток и в котором, следовательно, затрачивается некоторая мощность. И в первом и во втором случае мощность затрачивается совершенно бесполезно на нагревание диэлектрика, поэтому се называют мощностью потерь.

Потери, обусловленные изменениями состояния диэлектрика, называются диэлектрическими, а потери, обусловленные несовершенством изоляции между пластинами, — потерями утечки.

Ранее мы сравнивали электрическую емкость с вместимостью герметически (наглухо) закрытого сосуда или с площадью дна открытого сосуда, имеющего вертикальные стенки.

Конденсатор в цепи переменного тока целесообразно сравнивать с гиб-костью пружины. При этом во избежание возможных недоразумений условимся под гибкостью понимать не упругость («твердость») пружины, а величину, ей обратную, т. е. «мягкость» или «податливость» пружины.

Представим себе, что мы периодически сжимаем и растягиваем спиральную пружину, прикрепленную одним концом наглухо к стене. Время, в течение которого мы будем производить полный цикл сжатия и растяжения пружины, будет соответствовать периоду переменного тока.

Таким образом, мы в течение первой четверти периода будем сжимать пружину, в течение второй четверти периода отпускать ее, в течение третьей четверти периода растягивать и в течение четвертой четверти снова отпускать.

Кроме того, условимся, что наши усилия в течение периода будут неравномерными, а именно: они будут нарастать от нуля до максимума в течение первой и третьей четвертей периода и уменьшаться от максимума до нуля в течение второй и четвертой четвертей.

Сжимая и растягивая пружину таким образом, мы заметим, что в начале первой четверти периода незакрепленный конец пружины будет двигаться довольно быстро при сравнительно малых усилиях с нашей стороны.

В конце первой четверти периода (когда пружина сожмется), наоборот, несмотря на возросшие усилия, незакрепленный конец пружины будет двигаться очень медленно.

В продолжение второй четверти периода, когда мы будем постепенно ослаблять давление на пружину, ее незакрепленный конец будет двигаться по направлению от стены к нам, хотя наши задерживающие усилия направлены по направлению к стене. При этом наши усилия в начале второй четверти периода будут наибольшими, а скорость движения незакрепленного конца пружины наименьшей. В конце же второй четверти периода, когда наши усилия будут наименьшими, скорость движения пружины будет наибольшей и т. д.

Продолжив аналогичные рассуждения для второй половины периода (для третьей и четвертой четвертей) и построив графики (рис. 1,б) изменения наших усилий и скорости движения незакрепленного конца пружины, мы убедимся, что эти графики в точности соответствуют графикам ЭДС и тока в емкостной цепи (рис 1,а), причем график усилий будет соответствовать графику ЭДС , а график скорости — графику силы тока.

Рисунок 3. а)Процессы в цепи переменного тока с конденсатором и б)сравнение конденсатора с пружиной.

Нетрудно, заметить, что пружина, так же как и конденсатор, в течение одной четверти периода накапливает энергию, а в течение другой четверти периода отдает ее обратно.

Вполне очевидно также, что чем меньше гибкость пружины,- т е. чем она более упруга, тем большее противодействие она будет оказывать нашим усилиям. Точно так же и в электрической цепи: чем меньше емкость, тем больше будет сопротивление цепи при данной частоте.

И наконец, чем медленнее мы будем сжимать и растягивать пружину, тем меньше будет скорость движения ее незакрепленного конца. Аналогично этому, чем меньше частота, тем меньше сила тока при данной ЭДС.

При постоянном давлении пружина только сожмется и на этом прекратит свое движение, так же как при постоянной ЭДС конденсатор только зарядится и на этом прекратится дальнейшее движение электронов в цепи.

А теперь как ведет себя конденсатор в цепи переменного тока вы можете посмотреть в следующем видео:

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Конденсаторы в электрических и электронных схемах: назначение, устройство, принцип действия

Емкость конденсатора

Электрические заряды

Как вы знаете, существует два типа зарядов: положительный заряд и отрицательный заряд. Ну и все как обычно, одноименные заряды отталкивается, а разноименные  – притягиваются. Физика седьмой класс).

Давайте еще раз рассмотрим простую модель конденсатора.

Если мы соединим наш конденсатор с каким-нибудь источником питания постоянного тока, то мы его зарядим. В этот момент положительные заряды, которые идут от плюса источника питания, осядут на одной пластине, а отрицательные заряды с минуса источника питания – на другой.

Самое интересное то, что количество положительных зарядов будет равняться количеству отрицательных зарядов.

Даже если мы отсоединим источник питания постоянного тока, то у нас конденсатор так и останется заряженным.

Почему так происходит?

Во-первых, заряду некуда течь. Хотя с течением времени он все равно будет разряжаться. Это  зависит от материала диэлектрика.

Во-вторых, происходит взаимодействие зарядов. Положительные заряды притягиваются к отрицательным, но они не могут соединиться с друг другом, так как им мешает диэлектрик, который, как вы знаете, не пропускает электрический ток. В это время между обкладками конденсатора возникает электрическое поле, которое как раз и запасает энергию конденсатора.

Когда конденсатор заряжается, электрическое поле между обкладками становится сильнее. Соответственно, когда конденсатор разряжается, электрическое поле слабеет. Но как много заряда мы можем “впихнуть” в конденсатор? Вот здесь и применяется такое понятие, как емкость конденсатора.

Что такое емкость

Емкость конденсатора – это его способность накапливать заряд на своих пластинах в виде электрического поля.

Но ведь емкость может быть не только у конденсатора. Например, емкость бутылки 1 литр, или емкость бензобака – 100 литров и так далее. Мы ведь не можем впихнуть в бутылку емкость в 1 литр больше, чем рассчитана эта бутылка, так ведь? Иначе остатки жидкости просто не влезут в бутылку и будут выливаться из нее. Точно такие же дела и обстоят с конденсатором. Мы не сможем впихнуть в него заряда больше, если он не рассчитан на это. Поэтому, емкость конденсатора выражается формулой:

где

С – это емкость, Фарад

Q – количество заряда на одной из обкладок конденсатора, Кулоны

U – напряжение между пластинами, Вольты

Получается, 1 Фарад – это когда на обкладках конденсатора хранится заряд в 1 Кулон и напряжение между пластинами 1 Вольт. Емкость может принимать только положительные значения.

Значение в 1 Фарад – это слишком много. На практике в основном пользуются значениями микрофарады, нанофарады и пикофарады. Хочу вам напомнить, что приставка “микро” – это 10-6 , “нано” – это 10-9 , пико – это 10-12 .

Назначение установок КРМ

Конденсаторные установки известны еще и как установки КРМ – то есть компенсаторы реактивной мощности. Они широко используются в энергетике, трансформаторах, асинхронных двигателях и другом оборудовании с появляющейся реактивной мощностью. Данное явление доставляет определенные неприятности подключенному оборудованию из-за создания дополнительного напряжения в сети. Для снижения негативных последствий и предназначены установки, компенсирующие реактивную мощность.

Очень часто возникает вопрос, зачем нужна конденсаторная установка для чего используется это устройство? Основной функцией данных систем является поддержание заданного уровня коэффициента мощности потребителя. С этой целью в реальном времени отслеживаются изменения нагрузки, после чего в нужный момент происходит включение или отключение нужного количества конденсаторных батарей.

Большая часть нагрузки современных электрических сетей создается на промышленных предприятиях электродвигателями, трансформаторами и другим оборудованием с электромагнитными системами. Для их работы используется реактивная энергия, под действием которой появляется фазовый сдвиг между током и напряжением. При включении нагрузки происходит потребление не только активной, но и реактивной энергии. В связи с этим полная мощность увеличивается в среднем на 20-25% относительно активной мощности. Это соотношение и будет коэффициентом мощности.

Для того чтобы исключить попадание в сеть реактивной мощности применяются различные виды конденсаторных установок. За счет этого она вырабатывается и остается на месте, где и потребляется электрическими нагрузками.

Существует несколько видов установок компенсации реактивной мощности: автоматические высоковольтные и низковольтные, тиристорные, фильтрокомпенсирующие, а также тиристорные установки с фильтрацией высших гармоник. Отдельно следует отметить конденсаторные установки нерегулируемые, компенсирующие реактивную мощность постоянных нагрузок. Типичными примерами такого оборудования различные виды насосов, особенно используемых в системах тепло- и водоснабжения. В этом случае коэффициент мощности повышается за счет приложения постоянной мощности конденсаторов напрямую к реактивной нагрузке.

Максимальное рабочее напряжение на конденсаторе

Все конденсаторы имеют какое-то предельное напряжение, которое можно на них подавать. Дело все в том, что может произойти пробой диэлектрика, и конденсатор выйдет из строя. Чаще всего это напряжение пишут на самом корпусе конденсатора. Например, на электролитическом конденсаторе.

максимальное рабочее напряжение конденсатора

В технической документации этот параметр чаще всего обозначается, как WV, что с английского Working Voltage (рабочее напряжение), или DC WV – Direct Current Working Voltage – постоянное рабочее напряжение конденсатора.

Здесь есть один нюанс, о котором часто забывают. Дело в том, что на конденсаторе написано именно на какое постоянное напряжение он рассчитан, а не переменное. Если такой конденсатор, как на рисунке выше, с максимальным рабочим напряжением в 50 Вольт вставите в цепь переменного тока с источником питания, который выдает 50 Вольт переменного тока, то ваш конденсатор взорвется. Так как 50 Вольт переменного тока – это действующее напряжение. Его максимальное значение будет 50 × √2 = 70,7 Вольт, что намного больше, чем 50 Вольт.

Расчёт необходимой ёмкости

Выбирая конденсатор, необходимо предупредить ситуацию, при которой фазный ток превысит своё номинальное значение. Поэтому к подсчётам необходимо подойти очень тщательно — неправильные результаты могут привести не только к поломке конденсатора, но и перегоранию обмоток двигателя. На практике для пуска моторов небольшой мощности пользуются упрощённым подбором исходя из соображений, что для каждых 100 Вт мощности двигателя необходимо 7 мкФ ёмкости при соединении в треугольник. При подключении обмотки в звезду это значение уменьшается вдвое. Если в однофазную сеть присоединяют мотор на три фазы с мощностью 1 квт, то необходим конденсатор зарядом 70—72 мкФ при соединении обмоток треугольником, и 36 мкФ в случае подключения звездой.

Расчёт необходимого значения ёмкости для работы производится по формулам.

При схеме соединения звездой:

Ср=2800 I / U

Если обмотки образуют треугольник:

Ср=4800 I / U

I — номинальный ток двигателя. Если по каким-либо причинам его значение неизвестно, для расчёта необходимо воспользоваться формулой:

I = P / (3 U).

При этом U = 220 В при соединении звездой, U = 380в — треугольником.

Р — мощность, измеряемая в ваттах.

При пуске двигателя со значительной нагрузкой на валу параллельно с рабочей ёмкостью необходимо включить пусковую.

Её значение рассчитывают по формуле:

Сп=(2,5÷3,0) Ср

Пусковая ёмкость должна превышать значение рабочей в 2,5 — 3 раза.

Очень важен правильный выбор значения напряжения для конденсатора. Этот параметр, так же как и ёмкость, влияет на цену и габариты прибора. Если напряжение сети больше номинального значения конденсатора, пусковое приспособление выйдет из строя. Но и использовать оборудование с завышенным напряжением также не стоит. Ведь это приведёт к неэффективному увеличению габаритов конденсаторной батареи. Оптимальным является значение напряжения конденсатора в 1,15 раз превышающее значение напряжения сети: Uk =1,15 U с.

Очень часто при включении мотора с тремя обмотками в однофазную сеть используются конденсаторы типа КГБ-МН или БГТ (термостойкие). Они выполнены из бумаги. Металлический корпус полностью герметичен. Имеет прямоугольный вид. Необходимо учитывать, что допустимые значения напряжения и ёмкости, обозначенные на приборе, указаны для постоянного тока. Поэтому при работе на переменном токе необходимо уменьшать показатели напряжения конденсатора в 2 раза.

Расчёт необходимой ёмкости.

Для чего нужен конденсатор

Конденсаторы широко используются во всех электронных и радиотехнических схемах. Они вместе с транзисторами и резисторами являются основой радиотехники. Применение конденсаторов в электротехнических устройствах и бытовой технике:

• Важным свойством конденсатора в цепи переменного тока является его способность выступать в роли емкостного сопротивления (индуктивное у катушки). Если подключить последовательно конденсатор и лампочку к батарейке, то она не будет светиться. Но если подключить к источнику переменного тока, то она загорится. И светиться будет тем ярче, чем выше емкость конденсатора. Благодаря этому свойству они широко применяются в качестве фильтра, который способен довольно успешно подавлять ВЧ и НЧ помехи, пульсации напряжения и скачки переменного тока.
• Благодаря способности конденсаторов долгое время накапливать заряд и затем быстро разряжаться в цепи с малым сопротивлением для создания импульса, делает их незаменимыми при производстве фотовспышек, ускорителей электромагнитного типа, лазеров и т. п.
• Способность конденсатора накапливать и сохранять электрический заряд на продолжительное время, сделало возможным использование его в элементах для сохранения информации. А так же в качестве источника питания для маломощных устройств. Например, пробника электрика, который достаточно вставить в розетку на пару секунд пока не зарядится в нем встроенный конденсатор и затем можно целый день прозванивать цепи с его помощью. Но к сожалению , конденсатор значительно уступает в способности накапливать электроэнергию аккумуляторной батареи из-за токов утечки (саморазряда) и неспособности накопить электроэнергию большой величины.
• Конденсаторы используются при подключении электродвигателя 380 на 220 Вольт. Он подключается к третьему выводу, и благодаря тому что он сдвигает фазу на 90 градусов на третьем выводе- становится возможным использования трехфазного мотора в однофазной сети 220 Вольт.
• В промышленности конденсаторные установки применяются для компенсации реактивной энергии.

Конденсатор переменного тока.

Где и для чего применяются

Всё же ответим на вопрос «для чего предназначен конденсатор?» с практической точки зрения. Для этого рассмотрим несколько схем.

Самое широкое применение электролитические конденсаторы нашли в качестве уже не раз упомянутого фильтра сетевых пульсаций в блоках питания. На схеме ниже изображено, где именно устанавливается электролит. Чем больше нагрузка – тем большая ёмкость электролита нужна для сглаживания пульсаций.

Следующее место, где применяются конденсаторы – это фильтры высоких и низких частот. Ниже на схеме приведены типовые включения. Таким образом в акустических системах разводят басы, средние и высокие частоты по динамикам без применения активных компонентов.

Балластные блоки питания часто используются для зарядки небольших аккумуляторов и питания маломощных устройств, таких как дешевые светодиодные лампочки, радиоприёмники и прочие. Плёночный конденсатор устанавливается последовательно с питающим устройством, ограничивая ток за счёт своего реактивного сопротивления – в этом и заключается принцип работы такой простой схемы.

Снабберы – это устройства, предназначенные для защиты полупроводниковых ключей и контактов реле от нагрузок, возникающих при коммутации. В современных импульсных высокочастотных БП нашли применение снабберы из резистора и конденсатора, таким образом улучшаются основные параметры в цепи и снижаются нагрузки на ключи, как и потери мощности на его нагрев. Принцип действия снаббера состоит в замедлении фронтов роста и спада напряжения на ключе за счет использования постоянной времени заряда ёмкости.

Принцип действия и для чего нужен конденсатор

Из обозначения и схематического изображения можно сделать заключение, что в качестве простейшего конденсатора могут выступить даже две металлические пластины, расположенные рядом. В качестве диэлектрика при этом справится воздух. Теоретически нет никакого ограничения на площадь пластин и расстояние между ними. Поэтому даже при разводе на огромные расстояния и уменьшении их размера, пускай и незначительная, но какая-то емкость сохраняется.

Такое свойство нашло использование в высокочастотной технике. Так, их научились делать даже в виде обычных дорожек печатного монтажа, а также просто скручивая два провода, которые находятся в полиэтиленовой изоляции. При использовании кабеля емкость конденсатора (мкф) увеличивается вместе с длиной. Но следует понимать, что если передаваемый импульс короткий, а провод длинный, то он может просто не дойти до точки назначения. Может использоваться конденсатор в цепи постоянного и переменного тока.

Работа конденсатора в электрической цепи

Уже давно мы отошли от понимания электричества в терминах движения, действия зарядов и так далее. Теперь мы мыслим понятиями электрических цепей, где обычными вещами являются напряжения, токи, мощность. И к рассмотрению поведения зарядов прибегаем только, чтобы понять, как работает в цепи какое-нибудь устройство.

Например, конденсатор в простейшей цепи постоянного электрического тока является просто разрывом. Обкладки ведь не соприкасаются друг с другом. Поэтому, чтобы понять принцип действия конденсатора в цепи, придется все-таки вернуться к поведению зарядов.

Зарядка конденсатора

Соберем простую электрическую цепь, состоящую из аккумулятора, конденсатора, резистора и переключателя.

Конденсатор: принцип действия

ε_c  – ЭДС аккумулятора, C – конденсатор, R – резистор, K – переключатель  

Когда переключатель никуда не включен, тока в цепи нет. Если подключить его к контакту 1, то напряжение с аккумулятора попадет на конденсатор. Конденсатор начнет заряжаться настолько, насколько хватит его емкости. В цепи потечет ток заряда, который сначала будет довольно большим, а по мере зарядки конденсатора будет уменьшаться, пока совсем не сойдет на нуль.

Конденсатор при этом приобретет заряд такого же знака, как и сам аккумулятор. Разомкнув теперь переключатель К, получим разорванную цепь, но в ней стало два источник энергии: аккумулятор и конденсатор.

Конденсатор

Разрядка конденсатора

Если теперь перевести переключатель в положение 2, то заряд, накопленный на обкладках конденсатора, начнет разряжаться через сопротивление R.

Причем, сначала, при максимальном напряжении, и ток будет максимальным, величину которого можно вычислить, зная напряжение на конденсаторе, по закону Ома. Ток будет течь, то есть конденсатор будет разряжаться, а напряжение его падать. Соответственно и ток будет все меньше и меньше. И когда в конденсаторе заряда совсем не останется, ток прекратится.

Процессы внутри конденсатора

У ситуации, описанной в этих двух случаях, есть интересные особенности:

1. Электрическая батарея постоянного напряжения, работая в цепи с конденсатором, дает, тем не менее, переменный ток: при зарядке он изменяется от максимального значения до 0.
2. Конденсатор, имея некоторый заряд, при разряжении через резистор, даст тоже переменный ток, изменяющийся от максимального значения до 0.
3. В обоих случаях после непродолжительного действия ток прекращается. Конденсатор в обоих случаях после этого демонстрирует разрыв в цепи — ток больше не течет.

Описанные процессы называются переходными. Они имеют место в электрических цепях с постоянным напряжением питания, когда в них установлены реактивные элементы. После прохождения переходных процессов реактивные элементы перестают влиять на режимы токов и напряжений в электрической цепи. Время, в течение которого переходный процесс завершается, зависит как от емкости конденсатора C, так и от активного сопротивления нагрузки R. Очевидно, что чем они больше, тем больше нужен и интервал времени, пока переходный процесс не завершится.

Параметр, характеризующий время переходного процесса, называется «постоянной времени» для данной схемы, обозначается греческой буквой «тау»:

Формула

Произведение сопротивления в омах на емкость в фарадах, если рассмотреть внимательно эти единицы измерения, действительно дает величину в секундах. 

Однако переходный процесс разрядки конденсатора — это процесс плавный. То есть, грубо говоря, он не заканчивается никогда.

Временная диаграмма разрядки конденсатора через резистор

U_c  – напряжение  на конденсаторе (вольт), U – первоначальное напряжение заряженного конденсатора, t – время (сек)

На рисунке видно, что конденсатор будет разряжаться «всегда», так как чем меньше на нем остается зарядов, тем меньший ток будет бежать по цепи, следовательно, тем медленнее будет идти процесс разрядки. Процесс экспоненциальный. По времени отложены значения в секундах величин, кратных постоянной времени. С некоторых значений можно считать процесс практически законченным, например, при 5t, когда напряжения на конденсаторе осталось порядка 0,7%.

Режим, когда переходный процесс завершен, называется стационарным, или режимом постоянного тока.

Основные параметры конденсаторов

Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.). Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF). Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.

Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

• 400 В – 10000 часов;
• 450 В – 5000 часов;
• 500 В – 1000 часов.

Неполярные конденсаторы

К неполярным конденсаторам относят конденсаторы, для которых неважна полярность. Такие конденсаторы обладают симметричностью. Обозначение неполярных конденсаторов на электросхемах выглядит вот так.

обозначение конденсатора на схеме

Конденсаторы переменной емкости

Эти виды конденсаторов имеют воздушный диэлектрик и могут менять свою емкость под действием внешней силы, например, такой как рука человека. Ниже на фото советские типы таких переменных конденсаторов.

переменные конденсаторы

Современные выглядят чуточку красивее

подстроечные конденсаторы

Переменный конденсатор от подстроечного отличается лишь тем, что переменный конденсатор крутят чаще, чем подстроечный. Подстроечный крутят раз в жизни)

На схемах обозначаются так.

переменный конденсатор обозначение на схеме

Слева -переменный, справа – подстроечный.

Пленочные конденсаторы

Пленочные конденсаторы являются самыми распространенными в большом семействе конденсаторов. Они названы так потому, что вместо диэлектрика здесь используется тонкая пленка, которая может состоять из полиэстера, полипропилена, поликарбоната, тефлона и много еще из чего. Такие конденсаторы идут от номинала 5 пФ и до 100 мкФ. Они могут быть сделаны по принципу бетерброда

А также по принципу рулета

Давайте рассмотрим К73-9 советский пленочный конденсатор.

к73-9 советский конденсатор

Что же у него внутри? Смотрим.

Как и ожидалось, рулончик из фольги с диэлектриком-пленкой

что внутри конденсатора

Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы – это конденсаторы, которые изготавливают из керамики или фарфора, которые покрывают серебром. Берут диск квадратной или круглой формы, напыляют с с двух сторон серебро, выводят выводы и вуаля! Конденсатор готов! То есть и есть самый простой плоский конденсатор, о котором мы говорили выше в этой статье.

Хотите получишь емкость больше? Не вопрос! Складываем диски в бутерброд и увеличиваем емкость

Выглядеть керамические конденсаторы могут вот так:

керамические конденсаторыкерамические каплевидные конденсаторы

SMD конденсаторы

smd конденсаторы

SMD конденсаторы – это керамические конденсаторы, которые построены по принципу бутерброда.

строение SMD конденсатора

Они используются в микроэлектронике, так как обладают крошечными размерами и удобны в плане промышленного производства с помощью роботов, которые автоматически расставляют SMD компоненты на плату.Такой тип конденсаторов вы без труда можете найти на платах своих мобильных телефонов, на материнских платах компьютеров, а также в современных гаджетах.

Общая концепция

Конденсатор состоит из двух проводящих обкладок и диэлектрика между ними. И все, больше ничего. С виду простая радиодеталь, но работает на высоких и низких частотах по-разному.

Обозначается на схеме двумя параллельными линиями.

Принцип работы

Эта радиодеталь хорошо демонстрирует явление электростатической индукции. Разберем на примере.

Если подключить к конденсатору постоянный источник тока, то в начальный момент времени ток начнет скапливаться на обкладках конденсатора. Это происходит за счет электростатической индукции. Сопротивление практически равно нулю.

Электрическое поле за счет электростатической индукции притягивает разноименные заряды на две противоположные обкладки. Это свойство материи называется емкостью. Емкость есть у всех материалов. И даже у диэлектриков, но у проводников она значительно больше. Поэтому обкладки конденсатора выполнены из проводника.

Основное свойство конденсатора это емкость.

По мере накопления зарядов, поле начинает ослабевать, а сопротивление нарастает. Почему так происходит? Места на обкладках все меньше, одноименные заряды на них действуют друг на друга, а напряжение на конденсаторе становится равным источнику тока. Такое сопротивление называется реактивным, или емкостным. Оно зависит от частоты тока, емкости радиодеталей и проводов.

Когда на обкладках не останется места для электрического тока, то и ток в цепи прекратиться. Электростатическая индукция пропадает. Теперь остается электрическое поле, которое держит заряды на своих обкладках и не отпускает их. А электрическому току некуда деваться. Напряжение на конденсаторе станет равным ЭДС (напряжению) источнику тока.

А что будет, если повысить ЭДС (напряжение) источника тока? Электрическое поле начнет все сильнее давить на диэлектрик, поскольку места на обкладках уже нет. НО если напряжение на конденсаторе превысит допустимые знания, то диэлектрик пробьет. И конденсатор станет проводником, заряды освободятся, и ток пойдет по цепи. Как тогда использовать конденсатор для высоких напряжений? Можно увеличить размер диэлектрика и расстояние между обкладками, но при этом уменьшается емкость детали.

Между обкладками находится диэлектрик, который препятствует прохождению постоянного тока. Это именно барьер для постоянного тока. Потому, что постоянный ток создает и постоянное напряжение. А постоянное напряжение может создавать электростатическую индукцию только при замыкании цепи, то есть, когда конденсатор заряжается.

Так конденсатор может сохранять энергию до тех пор, пока к нему не подключится потребитель.

Конденсатор и цепь постоянного тока

Добавим в схему лампочку. Она загорится только во время зарядки.
Еще одна важная особенность — когда происходит процесс зарядки током, то напряжение отстает от тока. Напряжение как бы догоняет ток, поскольку сопротивление нарастает плавно, по мере зарядки. Электрические зарядам нужно время, чтобы переместиться к обкладкам конденсатора. Так называется время зарядки. Оно зависит от емкости, частоты и напряжения.

Лампочка затухает при полной зарядке.

Постоянный электрический ток не проходит через конденсатор только после его зарядки.

Цепь с переменным током

А что если поменять полярность на источнике тока? Тогда конденсатор начнет разряжаться, и снова заряжаться, поскольку меняется полярность источника.

Электростатическая индукция возникает постоянно, если электрический ток переменный.Каждый раз, когда ток начинает менять свое направление, начинается процесс зарядки и разрядки.

Поэтому, конденсатор пропускает переменный электрический ток.

Чем выше частота — тем меньше реактивное (емкостное) сопротивление конденсатора.

Особенности устройства с переменным электротоком

Чтобы определить, будет ли проходить переменный электроток, необходимо устройство подключить в соответствующую цепь. Основным источником электроэнергии в таком случае должно являться устройство, генерирующее именно переменный электроток.

Постоянный электрический ток не идет через конденсатор, а вот переменный, наоборот, протекает, причем устройство постоянно оказывает сопротивление проходящему через него электротоку. Величина этого сопротивления связана с частотой. Зависимость здесь обратно пропорциональная: чем ниже частота, тем выше сопротивление. Если к источнику переменного электротока подключить кондер, то наибольшее значение напряжения здесь будет зависеть от силы тока.

Убедиться в том, что конденсатор может проводить переменный электроток, наглядно поможет простейшая цепь, составленная из:

• Источника тока. Он должен быть переменным.
• Конденсатора.
• Потребителя электротока. Лучше всего использовать лампу.

Однако стоит помнить об одном: лампа загорится лишь в том случае, если устройство имеет довольно большую емкость. Переменный ток оказывает на конденсатор такое влияние, что устройство начинает заряжаться и разряжаться. А ток, который проходит по сети во время перезарядки, повышает температуру нити накаливания лампы. В результате она и светится.

От емкости устройства, подключенного к сети переменного тока, во многом зависит электроток перезарядки. Зависимость прямо пропорциональная: чем большей емкостью обладает, тем больше величина, характеризующая силу тока перезарядки. Чтобы в этом убедиться, достаточно лишь повысить емкость. Сразу после этого лампа начнет светиться ярче, так как нити ее будут больше накалены. Как видно, конденсатор, который выступает в качестве одного из элементов цепи переменного тока, ведет себя иначе, нежели постоянный резистор.

При подключении конденсатора переменного тока начинают происходить более сложные процессы. Лучше их понять поможет такой инструмент, как вектор. Главная идея вектора в этом случае будет заключаться в том, что можно представить значение изменяющегося во времени сигнала как произведение комплексного сигнала, который является функцией оси, отображающей время и комплексного числа, которое, наоборот, не связано со временем.

Конденсатор в сети переменного тока может периодически перезаряжаться: он то приобретает какой-то заряд, то, наоборот, отдает его. Это означает, что кондер и источник переменного электротока в сети постоянно обмениваются друг с другом электрической энергией. Такой вид электроэнергии в электротехнике носит название реактивной.

Сравнение рабочего и пускового конденсатора

Сравнительная таблица применения конденсаторов для асинхронных двигателей, включенных на напряжение 220 В.

Таблица сравнения характеристик.

В связи с тем, что указанные типы конденсаторов имеют относительно большие габариты и стоимость, в качестве рабочего и пускового конденсатора можно использовать полярные (оксидные) конденсаторы. Они обладают следующим достоинством: при малых габаритах они имеют намного большую емкость, чем бумажные. Наряду с этим существует весомый недостаток: включать в сеть переменного тока напрямую их нельзя. Для использования совместно с двигателем, нужно применить полупроводниковые диоды.

Схема включения несложная, но в ней есть недостаток: диоды должны быть подобраны в соответствии с токами нагрузки. При больших токах диоды необходимо устанавливать на радиаторы. Если расчет будет неверным, или теплоотвод меньшей площади, чем требуется, диод может выйти из строя и пропустит в цепь переменное напряжение. Полярные конденсаторы рассчитаны на постоянное напряжение и при попадании на них напряжения переменного они перегреваются, электролит внутри них закипает и они выходят из строя, что может принести вред не только электромотору, но и человеку, обслуживающему данное устройство.

Напряжение 220 В – является напряжением опасным для жизни. В целях соблюдения правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей, сохранения жизни и здоровья лиц, эксплуатирующих данные устройства, применение данных схем включения должен проводить специалист.

Преимущества использования конденсаторных установок

Основными положительными качествами компенсационных систем является отсутствие каких-либо вращающихся частей, небольшие удельные потери активной мощности, возможность подбора любой практически необходимой мощности компенсации, возможность подключения к любой точке сети, простая эксплуатация и монтаж, отсутствие шумов во время работы, относительно низкие капиталовложения.

Конденсаторные установки бывают в двух вариантах:

• Модульные – используют для компенсирования реактивной мощности в групповых сетях и сетях энергообеспечения на крупных и средних предприятиях.
• Моноблочные – имеют широкое применение для компенсирования реактивной мощности в групповых сетях на малых предприятиях.

Если предприятие работает, круглые сутки и образование реактивной энергии случается постоянно, то выгодно чтобы конденсаторные установки работали круглые сутки. Но если на производстве, работа распределена неравномерно, предположим, в ночное время нагрузка значительно снижается, необходимо обеспечивать их выключение, так как непрерывная работа может привести к лишнему увеличению напряжения в электросетях.

Таким производствам больше подходят установки с автоматической регулировкой. Они имеют автоматический регулятор, он постоянно следит за значение коэффициента мощности, и, регулирует количество подключенных батарей, что позволяет максимально возмещать её объем.

Срок окупаемости при правильном выборе, может составить от шести месяцев до полутора лет.

Установка диммера

Установка электросчетчика в квартире

Установка и монтаж ГРЩ

Установка солнечных батарей

Установка подрозетников

Установка распаечных коробок

Принцип работы и назначение

В электрических схемах данные устройства могут использоваться с различными целями, но их основной функцией является сохранение электрического заряда, то есть, конденсатор получает электрический ток, сохраняет его и впоследствии передает в цепь. При подключении конденсатора к электрической сети на электродах конденсатора начинает накапливаться электрический заряд. В начале зарядки конденсатор потребляет наибольшую величину электрического тока, по мере зарядки конденсатора электроток уменьшается и когда емкость конденсатора будет наполнена ток пропадет совсем.

При отключении электрической цепи от источника питания и подключении нагрузки, конденсатор перестает получать заряд и отдает накопленный ток другим элементам, сам, как бы становится источником питания.

Основная техническая характеристика конденсатора, это емкость. Емкостью называется способность конденсатора накапливать электрический заряд. Чем больше емкость конденсатора, тем большее количество заряда он может накопить и соответственно отдать обратно в электрическую цепь. Емкость конденсатора измеряется в Фарадах. Конденсаторы различаются по конструкции, материалов из которых они изготовлены и области применения. Самый распространенный конденсатор это – конденсатор постоянной емкости.

Конденсаторы постоянной емкости изготавливаются из самых различных материалов и могут быть – металлобумажными, слюдяными, керамическими. Такие конденсаторы как электрокомпонент используются во всех электронных устройствах.

Для увеличения площади обкладок пластины некоторых конденсаторов изготавливают из полосок фольги, разделенных полоской диэлектрика и скрученных в рулон. Увеличить емкость также можно уменьшением толщины диэлектрика между обкладками и применением материалов с большей диэлектрической проницаемостью. Между обкладками конденсаторов располагают твердые, жидкие вещества и газы, в том числе и воздух.

Из формулы очевиден и такой факт: даже при небольших площадях обкладок и на любых расстояниях между обкладками емкость не равна нулю. Два проложенных рядом проводника тоже обладают емкостью. В связи с этим высоковольтная кабельная линия способна накапливать заряд, а на высоких частотах проводники вносят в устройства связи «паразитные» емкости, с которыми приходится бороться.

Конденсаторы небольшой емкости получают на печатных платах, располагая две дорожки напротив друг друга. Каким бы качественным не был диэлектрик в конденсаторе, он все равно имеет сопротивление. Его величина велика, но в заряженном состоянии конденсатора ток между обкладками все равно есть. Это приводит к явлению «саморазряда»: заряженный конденсатор со временем теряет свой заряд. В таблице ниже подробно рассмотрена маркировка и расшифровка конденсаторов по их основным свойствам.

Таблица типовых обозначений и маркировки конденсаторов.

Емкость конденсатора измеряется в Фарадах, 1 фарад – это огромная величина. Такую ёмкость будет иметь металлический шар размеры которого будут превышать размеры нашего солнца в 13 раз. Шар размером в планету Земля будет иметь иметь емкость всего 710 микрофарад. Обычно, емкость конденсаторов которые мы применяем в электротехнических устройствах обзначается в микрофарадах  (mF), пикофарадах  (nF), нанофарадах ( nF).

Следует знать что, 1 микрофарад равен 1000 нанофарад. Соответственно, 0.1 uF равен 100 nF.  Кроме главного параметра, на корпусе элементов отмечается допустимое отклонение реальной ёмкости от указанной и напряжение, на которое рассчитано устройство. При его превышении прибор может выйти из строя. Этих знаний тебе будет вполне достаточно для начала и для того чтобы самостоятельно продолжить изучение конденсаторов и их физических свойств в специальной технической литературе.

Тесты по спецдисциплине » Электротехнике»

1.Что такое электрический ток

A.упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике

B.это устройство для измерения ЭДС

C.графическое изображение элементов

D.беспорядочное движение частиц вещества

E.совокупность устройств предназначенных для использования электрического сопротивления

2.Устройство, состоящее из двух проводников любой формы, разделенных диэлектриком

A. конденсатор

B. источник

C. резисторы

D. реостаты

E. электреты

3. Закон Джоуля – Ленца

A.количество теплоты, выделяющейся в проводнике при прохождении по нему электрического тока, равно произведению квадрата силы тока на сопротивление проводника и время прохождения тока через проводник

B.определяет зависимость между ЭДС источника питания, с внутренним сопротивлением

C.пропорционален сопротивлению проводника в контуре алгебраической суммы

D.работа производимая источникам, равна произведению ЭДС источника на заряд, переносимый в цепи

E.прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению

4.Прибор

A.резистор

B.конденсатор

C.реостат

D.потенциометр

E. амперметр

5.Определите сопротивление нити электрической лампы мощностью 100 Вт, если лампа рассчитана на напряжение 220 В

A.488 Ом

B.570 Ом.

C.523 Ом.

D.446 Ом.

E.625 Ом.

6.Физическая величина, характеризующую быстроту совершения работы

A.мощность

B.напряжения

C работа

D.сопротивления

E.нет правильного ответа

7.Сила тока в электрической цепи 2 А при напряжении на его концах 5 В. Найдите сопротивление проводника

A.2,5 Ом

B.0,4 Ом

C.10 Ом

D.4 Ом

E.0,2 Ом

8.Закон Ома для полной цепи:

A.I= E/ (R+r)

B.U=U*I

C.U=A/q

D.I===…=

E.I= U/R

9.Диэлектрики, длительное время сохраняющие поляризацию после устранения внешнего электрического поля

A.электреты

B.сегнетоэлектрики

C.потенциал

D.пьезоэлектрический эффект

E.электрический емкость

10.Вещества, почти не проводящие электрический ток

A.диэлектрики

B.электреты

C.сегнетоэлектрики

D.пьезоэлектрический эффект

E.диод

11.Какие из перечисленных ниже частиц имеют наименьший отрицательный заряд

A.электрон

B.протон

C.нейтрон

D.антиэлектрон

E.нейтральный

12.Участок цепи это

A.часть цепи между двумя точками

B.замкнутая часть цепи

C.графическое изображение элементов

D часть цепи между двумя узлами

E.элемент электрической цепи, предназначенный для использование электрического сопротивления

13.В приборе для выжигания по дереву напряжение понижается с 220 В до 11 В. В паспорте трансформатора указано: «Потребляемая мощность – 55 Вт, КПД – 0,8». Определите силу тока, протекающего через первичную и вторичную обмотки трансформатора

A.

B.

C.

D.

E.

14.Преобразуют энергию топлива в электрическую энергию

A.тепловые электростанции

B.атомные электростанции

C.механические электростанции

D.гидроэлектростанции

E.ветроэлектростанции.

15.Реостат применяют для регулирования в цепи

A.напряжения и силы тока

B.силы тока

C.напряжения

D.сопротивления

E.мощности

16.Устройство, состоящее из катушки и железного сердечника внутри ее

A.электромагнит

B.батарея

C.аккумулятор

D.реостат

E.трансформатор

17.Диполь – это

A.два разноименных электрических заряда, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга

B.абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума

C.величина, равная отношению заряда одной из обкладок конденсатора к напряжению между ними

D.выстраивание диполей вдоль силовых линий электрического поля

E.устройство, состоящее из двух проводников любой формы, разделенных диэлектриком

18.Найдите неверное соотношение

A.1 А = 1 Ом / 1 В

B.1 В = 1 Дж / 1 Кл

C.1 Кл = 1 А * 1 с

D.1 Ом = 1 В / 1 А

E.1А = Дж/ с

19.При параллельном соединении конденсатор……=const

A.напряжение

B.заряд

C.ёмкость

D.сопротивление

E.силы тока

20.Вращающаяся часть электрогенератора

A.ротор

B.статор

C.трансформатор

D.коммутатор

E.катушка

21.В цепь с напряжением 250 В включили последовательно две лампы, рассчитанные на это же напряжение. Одна лампа мощностью 500 Вт, а другая мощностью 25 Вт. Определите сопротивление цепи

A.2625 Ом.

B.2045 Ом.

C.260 Ом.

D.238 Ом.

E.450 Ом.

22.Трансформатор тока это

A.трансформатор, питающийся от источника тока

B. трансформатор, питающийся от источника напряжения

C.вариант трансформатора, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии

D.трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса

E.трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана со вторичными обмотками

23.Какой величиной является магнитный поток Ф

A.векторной

B.скалярной

C.механический

D.ответы А, В

E.перпендикулярный

24.Совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются ЭДС, наведённые в витках

A.обмотка

B.плоская магнитная система

C.магнитная система

D.изоляция

E.нет правильного ответа

25.Земля и проводящие слои атмосферы образует своеобразный конденсатор. Наблюдениями установлено, что напряженность электрического поля Земли вблизи ее поверхности в среднем равна 100 В/м. Найдите электрический заряд, считая, что он равномерно распределен по всей земной поверхности

A.4,5∙ Кл

B.4,1∙ Кл

C.4∙ Кл

D.4,2∙ Кл

E.4,6 ∙ Кл

26.Что такое электрическая цепь

A.совокупность устройств, предназначенных для прохождения электрического тока

B.графическое изображение электрической цепи, показывающее порядок и характер соединение элементов

C.упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике

D это устройство для измерения ЭДС

E.совокупность устройств предназначенных для использования электрического сопротивления

27.ЭДС источника выражается формулой

A.E= Au/q

B I= Q/t

C.W=q*E*d

D.

E.U=A/q

28.Впервые явления в электрических цепях глубоко и тщательно изучил

A.Георг Ом

B.Джемс Максвелл

C Майкл Фарадей

D.Михаил Ломоносов

E.Шарль Кулон

29.Прибор

A. ключ

B.реостат

C.резистор

D амперметр

E.потенциометр

30.Ёмкость конденсатора С=10 мкФ, напряжение на обкладках U=220В. Определить заряд конденсатора

A.

B.2200 Кл

C.0,045 Кл

D.450 Кл

E.2.2 Кл

31.Это в простейшем случае реостаты, включаемые для регулирования напряжения

A.потенциометры

B.резисторы

C. реостаты

D.ключ

E.счётчик

32.Часть цепи между двумя точками называется

A.участок цепи

B контур

C.ветвь

D.электрическая цепь

E.узел

33.Сопротивление последовательной цепи

A.

B.

C.

D.

E.

34.Сила тока в проводнике

A.прямо пропорционально напряжению на концах проводника

B.прямо пропорционально напряжению на концах проводника и его сопротивлению

C.обратно пропорционально напряжению на концах проводника

D.обратно пропорционально напряжению на концах проводника и его сопротивлению

E.электрическим зарядом и поперечное сечение проводника

35.Какую энергию потребляет из сети электрическая лампа за 2 ч, если ее сопротивление 40.Ом, а напряжение сети 220 В

A.

B.240 Вт

C.

D.375 Вт

E.180 Вт 

36.1 гВт =

A.100 Вт

B.1000000000 Вт

C.1000000 Вт

D.

E.1024 Вт

37.Что такое потенциал точки

A. называют работу, по перемещению единичного заряда из точки поля в бесконечность

B.это абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума

C.называют величину, равная отношению заряда одной из обкладок конденсатора к напряжению между ними

D.называют устройство, состоящее из двух проводников любой формы, разделенных диэлектриком

E это разность потенциалов двух точек электрического поля

38.Условное обозначение 

A. предохранитель

B резистор

C.реостат

D. кабель, провод, шина электрической цепи

E.приемник электрической энергии

39.Лампа накаливания с сопротивлением R= 440 Ом включена в сеть с напряжением U=110 В. Определить силу тока в лампе

A.0,25 А

B.30 А

C.12 А

D.25 А

E.1 А

40.Какие носители заряда существуют

A.все перечисленные

B.положительные ионы

C.отрицательные ионы

D.нейтральные

E электроны

41.Сколько в схеме узлов и ветвей

A.узлов 4, ветвей 4;

B.узлов 2, ветвей 4

C.узлов 3, ветвей 5

D.узлов 3, ветвей 4

E.узлов 3, ветвей 2

42.Величина, обратная сопротивлению

A.проводимость

B.удельное сопротивление

C.период

D.напряжение

E.потенциал

43.Ёмкость конденсатора С=10 мФ; заряд конденсатора Q= 4∙ Определить напряжение на обкладках

A.4 мВ

B.0,4 В

C.4∙ В

D.4∙ В

E.0,04 В

44.Будет ли проходить в цепи постоянный ток, если вместо источника ЭДС – включить заряженный конденсатор

A.будет, но недолго

B.не будет

C.будет

D.А, В

E. все ответы правильно

45.В цепи питания нагревательного прибора, включенного под напряжение 220 В, сила тока 5 А. Определить мощность прибора

A.2,1 кВт

B.4,4 Вт

C.25 Вт

D.1,1 кВт

E.44 Вт

46.Плотность электрического тока определяется по формуле

A.…=I/S

B. …=q/t

C.…=dl/S

D.…=1/R

E.…=1/t

47.Определить количество теплоты, выделенное в нагревательном приборе в течение 0,5 ч, если он включен в сеть напряжением 110 В и имеет сопротивление 24 Ом

A.907 500 Дж

B.650 000 Дж

C.130 000 Дж

D.235 кДж

E.445 500 Дж

48.Магнитная система, в которой все стержни имеют одинаковую форму, конструкцию и размеры, а взаимное расположение любого стержня по отношению ко всем ярмам одинаково для всех стерней.

A.симметричная магнитная система

B.несимметричная магнитная система

C.плоская магнитная система

D.пространственная магнитная система

E.прямая магнитная система

49.Обеспечивает физическую защиту для активного компонента, а также представляет собой резервуар для масла

A.бак

B.магнитная система

C.автотрансформатор

D.система охлаждения

E обмотка

50.Трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса

A.импульсный трансформатор

B.трансформатор напряжение

C.автотрансформатор

D.трансформатор тока

E.механический трансформатор.

51.Что такое электрическое поле

A.особый вид материи, существующий вокруг любого электрического заряда

B.упорядоченное движение электрических зарядов

C.упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике

D.беспорядочное движение частиц вещества.

E.взаимодействие электрических зарядов

52.Внешняя часть цепи охватывает

A.все элементы цепи а

B.только источник питанья

C.приемник

D.приемник соединительные провода

E.пускорегулирующую аппаратуру

53.Первый Закон Кирхгофа

A.

B.

C.

D.

E.

54.Прибор

A.резистор

B реостат

C.батарея

D.потенциометр

E.ключ

55.Конденсатор имеет электроемкость С=5 пФ. Какой заряд находится на каждой из его обкладок, если разность потенциалов между ними U=1000 В

A.5∙ Кл

B.5.9 Кл

C.4,5∙ Кл

D.4,7∙ Кл

E.5,7∙ Кл

56.Какая величина равна отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения

A.сила тока

B.напряжение

C.сопротивление

D.работа тока

E.энергия

57.Единица измерения потенциала точки электрического поля

A.Вольт

B.Ампер

C.Джоуль

D.Ватт

E.Ом

58.Определить мощность приёмника, если сопротивление равно 100 Ом, а ток приёмника 5 0,0025 Вт

A.500 Вт

B.20 Вт

C.0,5 Вт

D.2500 Вт

E.мА

59.Частично или полностью ионизованный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически совпадают

A.плазма

B.вода

C вакуум

D.магнитный поток

E.однозначного ответа нет

60.Какое из утверждений вы считаете не правильным

A.Магнит – направленное движение заряженных частиц

B.Невозможно получить магнит с одним полюсом

C.Магнит имеет две полюса: северный и южный, они различны по своим свойствам

D.Земной шар – большой магнит

E.Магнит, подвешенный на нити, располагается определенным образом в пространстве, указывая север и юг

61.В 1820 г. Кто экспериментально обнаружил, что электрический ток связан с магнитным полем

A.Эрстед Ханс

B.Ампер Андре

C.Максвелл Джеймс

D Майкл Фарадей

E.Кулон Шарль

62.Ёмкость конденсатора С=10 мФ; заряд конденсатора Q= 4∙ Определить напряжение на обкладках

A.4 мВ

B.0,4 В

C.4∙ В

D.4∙ В

E.0,04 В

63.К магнитным материалам относятся

A.медь

B.железо

C.алюминий

D. кремний

E.все ответы правильно

64.Диэлектрики применяют для изготовления

A.корпусов штепсельных вилок

B.обмоток катушек индуктивности

C.корпусов бытовых приборов

D.магнитопроводов

E.А, В.

65.К полупроводниковым материалам относятся

A.кремний

B.алюминий

C.железо

D.нихром

E.В, D.

66.Единицами измерения магнитной индукции являются

A.Теслы

B.Вольты

C.Амперы

D.Герцы

E.Фаза

67.Величина индуцированной ЭДС зависит от

A.длины проводника и силы магнитного поля

B.напряжения

C.скорости вращения витка в магнитном поле

D.силы тока

E.ответы 1, 2

68.Выберите правильное утверждение

A.электродвижущая сила в замкнутой цепи прямо пропорциональна сопротивлению всей цепи и обратно пропорциональна ток

B.ток в замкнутой цепи прямо пропорционален сопротивлению всей цепи и обратно пропорционален электродвижущей сил

C.сопротивление в замкнутой цепи прямо пропорционально току всей цепи и обратно пропорционально электродвижущей сил

D.ток в замкнутой цепи прямо пропорционален электродвижущей силе и обратно пропорционален сопротивлению всей цепи

E.электродвижущая сила в замкнутой цепи прямо пропорциональна

69.Если неоновая лампа мощностью 4,8 Вт рассчитана на напряжение 120 В, то потребляемый ток составляет

A.0,04 А 

B.115,2 А

C.124,8 А

D.576 А

E.54 A

70.Формула Мощность приёмника

A.P=U*q/t

B.N=U/I

C.N=U/t

D.P=A*t

E N=EI

71.При параллельном соединении конденсатор ……=const

A.напряжение

B.заряд

C.ёмкость

D.индуктивность

E.А, В.

72.Конденсатор имеет две пластины. Площадь каждой пластины составляет 15 . Между пластинками помещен диэлектрик – пропарафинированная бумага толщиной 0,02 см. Вычислить емкость этого конденсатор (e=2,2)

A.1650 пФ

B.1222 пФ

C.1555 пФ

D.550 пФ

E.650 пФ

73.Что такое Пик — трансформатор

A.трансформатор, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью

B.  трансформатор, питающийся от источника напряжения.

C.вариант трансформатора, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии

D.трансформатор, питающийся от источника тока

E.трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса

74.Определить мощность приёмника, если сопротивление равно 110 Ом, а ток приёмника 5 мА

A.0,00275 Вт

B.0,0025 Вт

C.20 Вт

D.0,5 Вт

E.2500 Вт

75.Разделительный трансформатор это

A.трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана со вторичными обмотками

B.трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса

C.трансформатор, питающийся от источника тока

D трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса

E.трансформатор, питающийся от источника напряжения

76.Электрический ток в металлах — это

A.направленное движение свободных электронов

B.движение атомов и молекул

C.движение электронов

D.беспорядочное движение заряженных частиц

E. движение ионов

77.Что такое резистор

A.совокупность устройств предназначенного для прохождение электрического тока обязательнымилементами

B.графическое изображение электрической цепи показывающие порядок и характер соединений элементов

C.порядочное движение заряженных частиц, замкнутом контуре, под действием электрического поля

D.элемент электрической цепи, предназначенный для использования его электрического сопротивления

E.работа, совершаемая единицу времени или величина, численно равняя скорости преобразования энергий

78.Электрический ток оказывает на проводник действие

A.тепловое

B.радиоактивное

C.магнитное

D.физическое

E.все ответы правильны

79.Сопротивление тела человека электрическому току зависит от

A.силы тока

B.массы человека

C.роста человека

D.физического состояния человека

E.не зависть

80.Прибор

A.батарея

B.ваттметр

C.источник

D.резистор

E.гальванометр

81.Закон Ома выражается формулой

A.I = U/R 

B.U = I/R

C U = R/I

D.R=I/U

E.I= E/ (R+r)

82.Определить количество теплоты, выделенное в нагревательном приборе в течение 0,5 ч, если он включен в сеть напряжением 110 В и имеет сопротивление 24 Ом

A.907 500 Дж

B.245 550 Дж

C.350 000 Дж

D.45 кДж

E.330 000 Дж

83.При последовательном соединении конденсатов …..=const

A.заряд

B.напряжение

C.ёмкость

D.индуктивность

E.А, В.

84.Расстояние между пластинами плоского конденсатора увеличили в два раза. Электрическая ёмкость его

A.уменьшиться

B.увеличится

C.не изменится

D.недостаточно данных

E.уменьшиться и увеличиться

85.Ёмкость конденсатора С=10 мФ; заряд конденсатора q=4* Кл. Определить напряжение на обкладках

A.4 мВ

B.0,4 В

C.4∙ В

D.4∙ В

E.0,04 В.

86.За 2 ч при постоянном токе был перенесён заряд в 180 Кл. Определите силу тока

A.1 А

B.90 А

C.360 А

D.0,025 А

E.180 А

87.Элемент электрической цепи, предназначенный для использования его электрического сопротивления называется

A.резистор

B.ключ

C.участок цепи

D.клеммы

E.реостат

88.Внешняя часть цепи охватывает

A.все элементы цепи

B.соединительные провода

C.только источник питания

D.пускорегулирующую аппаратуру

E приемник

89.Сила индукционного тока зависит от чего

A.А, D

B.от скорости вращение катушки

C.от электромагнитного поля

D.от числа ее витков

E от скорости изменения магнитного поля

90.Алгебраическая сумма ЭДС в контуре равна алгебраической сумме падений напряжения на всех элементах данного контура

A.второй закон Кирхгофа

B.первый закон Кирхгофа

C.первый закон Ньютона

D.закон Ома

E.С, Д

91.Наименьшая сила тока, смертельно опасная для человека равна

A.1 А

B.0,01 А

C.0,1 А

D.0,025 А

E.0,2 А

92.Диэлектрики, обладающие очень большой диэлектрической проницаемостью

A.сегнетоэлектрики

B.пьезоэлектрический эффект

C.электрон

D.потенциал

E.электреты

93.К батареи, ЭДС которой 4,8 В и внутреннее сопротивление 3,5 Ом, присоединена электрическая лампочка сопротивлением 12,5 Ом. Определите ток батареи

A.0,3 А

B.0,8 А

C.0,5 А

D.1 А

E.7 А

94.Магнитные материалы применяют для изготовления

A.якорей электрических машин

B.экранирования проводов

C.обмоток электрических машин

D.радиотехнических элементов

E.A, B

95.Определите коэффициент мощности двигателя, полное сопротивление обмоток которого 20 Ом, а активное сопротивление 19 Ом

A.0,95

B.0,45

C.380

D.1,9

E.39

96.Кто ввел термин «электрон» и рассчитал его заряд

A.Д. Стоней

B.Э. Резерфорд

C.Н. Бор

D.А. Беккерель

E.М. Планк

97.Если неоновая лампа мощностью 4,8 Вт рассчитана на напряжение 120 В, то потребляемый ток составляет

A.0,04 А

B.115,2 А

C.124,8 А

D.0,5 А

E.25 A

98.Условное обозначение

A.Генератор

B.Вольтметр

C. Гальванометр

D.Клеммы

E.Амперметр

99.Силовой трансформатор это…

A.вариант трансформатора, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии

B.вариант трансформатора, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии

C.трансформатор, питающийся от источника напряжения

D.трансформатор, питающийся от источника тока

E.трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса

100.В замкнутой цепи течет ток 1 А. внешнее сопротивление цепи 2 Ом. Определите внутреннее сопротивление источника, ЭДС которого составляет 2,1 В

A.0,1 Ом

B.120 Ом

C.50 Ом

D.1,05 Ом

E.4,1 Ом

Какие носители заряда существуют? — Студопедия

A. электроны

B. положительные ионы

C. отрицательные ионы

D. нейтральные

E. все перечисленные

11.  Сколько в схеме узлов и ветвей?

A. узлов 4, ветвей 4;

B. узлов 2, ветвей 4;

C. узлов 3, ветвей 5;

D. узлов 3, ветвей 4;

E. узлов 3, ветвей 2.

Величина, обратная сопротивлению

A.  проводимость

B. удельное сопротивление

C. период

D. напряжение

E. потенциал

Будет ли проходить в цепи постоянный ток, если вместо источника ЭДС – включить заряженный конденсатор?

A. не будет

B. будет, но недолго

C. будет

D. А, В

E. все ответы правильно

Магнитная система, в которой все стержни имеют одинаковую форму, конструкцию и размеры, а взаимное расположение любого стержня по отношению ко всем ярмам одинаково для всех стержней.

A. симметричная магнитная система

B. несимметричная магнитная система

C. плоская магнитная система

D. пространственная магнитная система

E. прямая магнитная система

Обеспечивает физическую защиту для активного компонента, а также представляет собой резервуар для масла.

A. обмотка

B. магнитная система

C. автотрансформатор

D. система охлаждения

E. бак

Что такое резистор?

A. графическое изображение электрической цепи показывающие порядок и характер соединений элементов;

B. совокупность устройств предназначенного для прохождение электрического тока обязательными элементами;

C. порядочное движение заряженных частиц, замкнутом контуре, под действием электрического поля;

D. элемент электрической цепи, предназначенный для использования его электрического сопротивления;

E. работа, совершаемая единицу времени или величина, численно равняя скорости преобразования энергий.

Часть Б

17) Решите задачу:

Ёмкость конденсатора С=10 мФ; заряд конденсатора Q= 4∙  Определить напряжение на обкладках.

18) Решить задачу:

Лампа накаливания с сопротивлением R= 440 Ом включена в сеть с напряжением U=110 В. Определить силу тока в лампе.

19) Решить задачу:

Ёмкость конденсатора С=10 мкФ, напряжение на обкладках U=220В. Определить заряд конденсатора.

ВАРИАНТ 3

Часть А

Что такое электрическое поле?

A. упорядоченное движение электрических зарядов.

B. особый вид материи, существующий вокруг любого электрического заряда.

C. упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике.

D. беспорядочное движение частиц вещества.

E. взаимодействие электрических зарядов.

2. Внешняя часть цепи охватывает …

A. приемник соединительные провода

B. только источник питанья

C. приемник

D. все элементы цепи

E. пускорегулирующую аппаратуру

Цепи постоянного тока

, содержащие резисторы и конденсаторы

1. Устройство синхронизации в системе стеклоочистителей прерывистого действия автомобиля основано на постоянной времени RC и использует конденсатор емкостью 0,500 мкФ и переменный резистор. В каком диапазоне R должно изменяться для достижения постоянных времени от 2,00 до 15,0 с?

2. Кардиостимулятор срабатывает 72 раза в минуту, каждый раз, когда конденсатор емкостью 25,0 нФ заряжается (батареей, включенной последовательно с резистором) до 0,632 от его полного напряжения.В чем ценность сопротивления?

3. Продолжительность фотографической вспышки связана с постоянной времени RC , которая составляет 0,100 мкс для определенной камеры. (а) Если сопротивление импульсной лампы составляет 0,0400 Ом во время разряда, каков размер конденсатора, обеспечивающего его энергию? (б) Какова постоянная времени зарядки конденсатора, если сопротивление зарядки составляет 800 кОм?

4. Конденсаторы емкостью 2,00 и 7,50 мкФ могут быть подключены последовательно или параллельно, как и конденсатор емкостью 25 мкФ.0- и резистор 100 кОм. Вычислите четыре постоянные времени RC , которые можно получить при последовательном соединении полученной емкости и сопротивления.

5. После двух постоянных времени, какой процент конечного напряжения, ЭДС, находится на первоначально незаряженном конденсаторе C , заряженном через сопротивление R ?

6. Резистор 500 Ом, незаряженный конденсатор 1,50 мкФ и ЭДС 6,16 В соединены последовательно. а) Каков начальный ток? (b) Какова постоянная времени RC ? (c) Каков ток через одну постоянную времени? (d) Какое будет напряжение на конденсаторе после одной постоянной времени?

7.Дефибриллятор сердца, используемый на пациенте, имеет постоянную времени RC 10,0 мс из-за сопротивления пациента и емкости дефибриллятора. (a) Если дефибриллятор имеет емкость 8,00 мкФ, каково сопротивление пути, проходящего через пациента? (Вы можете пренебречь емкостью пациента и сопротивлением дефибриллятора.) (B) Если начальное напряжение составляет 12,0 кВ, сколько времени потребуется, чтобы упасть до 6,00 × 10 ² В?

8. У монитора ЭКГ постоянная времени RC должна быть меньше 1.00 × 10 ² мкс, чтобы иметь возможность измерять изменения напряжения за небольшие промежутки времени. (а) Если сопротивление цепи (в основном из-за сопротивления груди пациента) составляет 1,00 кОм, какова максимальная емкость цепи? (б) Будет ли сложно на практике ограничить емкость до значения, меньшего, чем значение, указанное в (а)?

9. На рис. 7 показано, как истекающий резистор используется для разряда конденсатора после отключения электронного устройства, что позволяет человеку работать с электроникой с меньшим риском поражения электрическим током.а) Что такое постоянная времени? (b) Сколько времени потребуется, чтобы снизить напряжение на конденсаторе до 0,250% (5% от 5%) от его полного значения после начала разряда? (c) Если конденсатор заряжен до напряжения В ₀ через сопротивление 100 Ом, рассчитайте время, необходимое для повышения до 0,865 В ₀ (Это примерно две постоянные времени)

Рисунок 7.

10. Используя точную экспоненциальную обработку, найдите, сколько времени требуется, чтобы разрядить конденсатор емкостью 250 мкФ через резистор 500 Ом до 1.00% от исходного напряжения.

11. Используя точную экспоненциальную обработку, найдите, сколько времени требуется для зарядки первоначально незаряженного конденсатора 100 пФ через резистор 75,0 МОм до 90,0% от его конечного напряжения.

12. Integrated Concepts Если вы хотите сфотографировать пулю, летящую со скоростью 500 м / с, то очень короткая вспышка света, производимая разрядом RC через импульсную лампу, может ограничить размытие. Предполагая, что перемещение 1,00 мм за одну постоянную RC является приемлемым, и учитывая, что вспышка приводится в действие конденсатором емкостью 600 мкФ, какое сопротивление в импульсной лампе?

13. Integrated Concepts Мигающая лампа в рождественской серьге основана на разряде конденсатора RC через его сопротивление. Эффективная продолжительность вспышки составляет 0,250 с, в течение которых она дает в среднем 0,500 Вт при среднем 3,00 В. а) Какую энергию она рассеивает? б) Сколько заряда проходит через лампу? (c) Найдите емкость. (г) Какое сопротивление лампы?

14. Integrated Concepts Конденсатор емкостью 160 мкФ, заряженный до 450 В, разряжается через 31.Резистор 2 кОм. (а) Найдите постоянную времени. (b) Рассчитайте повышение температуры резистора, учитывая, что его масса составляет 2,50 г, а его удельная теплоемкость [латекс] 1,67 \ frac {\ text {кДж}} {\ text {кг} \ cdotº \ text {C}} \\ [/ latex], учитывая, что большая часть тепловой энергии сохраняется за короткое время разряда. (c) Рассчитайте новое сопротивление, предполагая, что это чистый углерод. (d) Кажется ли это изменение сопротивления значительным?

15. Необоснованные результаты (a) Рассчитайте емкость, необходимую для получения постоянной времени RC , равной 1.00 × 10 ³ с резистором 0,100 Ом. б) Что неразумного в этом результате? (c) Какие допущения ответственны?

16. Создай свою проблему Рассмотрим вспышку фотоаппарата. Постройте задачу, в которой вы вычисляете размер конденсатора, который накапливает энергию для лампы-вспышки. Среди факторов, которые необходимо учитывать, — это напряжение, приложенное к конденсатору, энергия, необходимая для вспышки, и соответствующий заряд, необходимый для конденсатора, сопротивление импульсной лампы во время разряда и желаемая постоянная времени RC .

17. Создайте свою проблему Рассмотрим перезаряжаемый литиевый элемент, который будет использоваться для питания видеокамеры. Постройте задачу, в которой вы вычисляете внутреннее сопротивление элемента во время нормальной работы. Кроме того, рассчитайте минимальное выходное напряжение зарядного устройства, которое будет использоваться для зарядки литиевого элемента. Среди факторов, которые следует учитывать, — ЭДС и полезное напряжение на клеммах литиевого элемента, а также ток, который он должен обеспечивать в видеокамере.

6.1 Электродвижущая сила — Введение в электричество, магнетизм и электрические цепи

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

По окончании раздела вы сможете:

• Опишите электродвижущую силу (ЭДС) и внутреннее сопротивление батареи
• Объясните основную работу аккумулятора

Если вы забудете выключить автомобильные фары, они будут постепенно тускнеть по мере разрядки аккумулятора. Почему они не мигают внезапно, когда разрядился аккумулятор? Их постепенное затемнение означает, что выходное напряжение батареи уменьшается по мере разряда батареи.Причина снижения выходного напряжения для разряженных батарей заключается в том, что все источники напряжения состоят из двух основных частей — источника электрической энергии и внутреннего сопротивления. В этом разделе мы исследуем источник энергии и внутреннее сопротивление.

Введение в электродвижущую силу

Напряжение имеет множество источников, некоторые из которых показаны на рисунке 6.1.1. Все такие устройства создают разность потенциалов и могут подавать ток, если подключены к цепи. Особый тип разности потенциалов известен как электродвижущая сила (ЭДС).ЭДС — это вовсе не сила, но термин «электродвижущая сила» используется по историческим причинам. Он был изобретен Алессандро Вольта в 1800-х годах, когда он изобрел первую батарею, также известную как вольтовую батарею . Поскольку электродвижущая сила не является силой, принято называть эти источники просто источниками ЭДС (произносимыми буквами «ee-em-eff»), а не источниками электродвижущей силы.

(рисунок 6.1.1)

Рисунок 6.1.1 Разнообразные источники напряжения.а) ветряная электростанция Бразос в Флуванна, штат Техас; (б) Красноярская плотина в России; (c) солнечная ферма; (d) группа никель-металлогидридных батарей. Выходное напряжение каждого устройства зависит от его конструкции и нагрузки. Выходное напряжение равно ЭДС только при отсутствии нагрузки. (кредит a: модификация работы «Leaflet» / Wikimedia Commons; кредит b: модификация работы Алекса Полежаева; кредит c: модификация работы Министерства энергетики США; кредит d: модификация работы Тиаа Монто)

Если электродвижущая сила вовсе не сила, то что такое ЭДС и что является источником ЭДС? Чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим простую схему лампы, подключенной к батарее, как показано на рисунке 6.1.2. Батарея , может быть смоделирована как устройство с двумя выводами, которое поддерживает один вывод с более высоким электрическим потенциалом, чем второй вывод. Более высокий электрический потенциал иногда называют положительной клеммой и обозначают знаком плюс. Клемму с более низким потенциалом иногда называют отрицательной клеммой и обозначают знаком минус. Это источник ЭДС.

(рисунок 6.1.2)

Рисунок 6.1.2. Источник ЭДС поддерживает на одном выводе более высокий электрический потенциал, чем на другом выводе, действуя как источник тока в цепи.

Когда источник ЭДС не подключен к лампе, нет чистого потока заряда внутри источника ЭДС. Как только батарея подключена к лампе, заряды перетекают от одной клеммы батареи через лампу (в результате чего лампа загорается) и обратно к другой клемме батареи. Если мы рассмотрим протекание положительного (обычного) тока, положительные заряды покидают положительный вывод, проходят через лампу и попадают в отрицательный вывод.

Положительный ток используется для большей части анализа схем в этой главе, но в металлических проводах и резисторах наибольший вклад в ток вносят электроны, протекающие в направлении, противоположном положительному потоку тока.Поэтому более реалистично рассмотреть движение электронов для анализа схемы на рисунке 6.1.2. Электроны покидают отрицательную клемму, проходят через лампу и возвращаются к положительной клемме. Чтобы источник ЭДС поддерживал разность потенциалов между двумя выводами, отрицательные заряды (электроны) должны перемещаться с положительного вывода на отрицательный. Источник ЭДС действует как накачка заряда, перемещая отрицательные заряды от положительного вывода к отрицательному для поддержания разности потенциалов.Это увеличивает потенциальную энергию зарядов и, следовательно, электрический потенциал зарядов.

Сила, действующая на отрицательный заряд от электрического поля, действует в направлении, противоположном электрическому полю, как показано на рисунке 6.1.2. Чтобы отрицательные заряды переместились на отрицательный вывод, необходимо провести работу с отрицательными зарядами. Для этого требуется энергия, которая возникает в результате химических реакций в батарее. Потенциал поддерживается высоким на положительной клемме и низким на отрицательной клемме для поддержания разности потенциалов между двумя клеммами.ЭДС равна работе, выполняемой над зарядом на единицу заряда () при отсутствии тока. Поскольку единицей измерения работы является джоуль, а единицей заряда — кулон, единицей измерения ЭДС является вольт ().

Напряжение на клеммах батареи — это напряжение, измеренное на клеммах батареи, когда к клемме не подключена нагрузка. Идеальная батарея — это источник ЭДС, который поддерживает постоянное напряжение на клеммах, независимо от тока между двумя клеммами.Идеальная батарея не имеет внутреннего сопротивления, а напряжение на клеммах равно ЭДС батареи. В следующем разделе мы покажем, что у реальной батареи есть внутреннее сопротивление, а напряжение на клеммах всегда меньше, чем ЭДС батареи.

Источник потенциала батареи

ЭДС батареи определяется сочетанием химических веществ и составом выводов батареи. Свинцово-кислотный аккумулятор , используемый в автомобилях и других транспортных средствах, является одним из наиболее распространенных сочетаний химических веществ.На рисунке 6.1.3 показан один элемент (один из шести) этой батареи. Катодная (положительная) клемма ячейки соединена с пластиной из оксида свинца, а анодная (отрицательная) клемма подключена к свинцовой пластине. Обе пластины погружены в серную кислоту, электролит для системы.

(рисунок 6.1.3)

Рис. 6.1.3. Химические реакции в свинцово-кислотном элементе разделяют заряд, отправляя отрицательный заряд на анод, который соединен со свинцовыми пластинами. Пластины из оксида свинца подключаются к положительному или катодному выводу ячейки.Серная кислота проводит заряд, а также участвует в химической реакции.

Небольшое знание того, как взаимодействуют химические вещества в свинцово-кислотной батарее, помогает понять потенциал, создаваемый батареей. На рисунке 6.1.4 показан результат одной химической реакции. Два электрона помещаются на анод , что делает его отрицательным, при условии, что катод поставляет два электрона. Это оставляет положительно заряженный катод , потому что он потерял два электрона.Короче говоря, разделение заряда было вызвано химической реакцией.

Обратите внимание, что реакция не происходит, если нет полной цепи, позволяющей подавать два электрона на катод. Во многих случаях эти электроны выходят из анода, проходят через сопротивление и возвращаются на катод. Отметим также, что, поскольку в химических реакциях участвуют вещества, обладающие сопротивлением, невозможно создать ЭДС без внутреннего сопротивления.

(рисунок 6.1,4)

Рис. 6.1.4. В свинцово-кислотной батарее два электрона принудительно направляются на анод элемента, а два электрона удаляются с катода элемента. В результате химической реакции в свинцово-кислотной батарее два электрона помещаются на анод и два электрона удаляются с катода. Для работы требуется замкнутая цепь, так как два электрона должны быть доставлены на катод.

Внутреннее сопротивление и напряжение на клеммах

Величина сопротивления прохождению тока внутри источника напряжения называется внутренним сопротивлением .Внутреннее сопротивление батареи может вести себя сложным образом. Обычно она увеличивается по мере разряда батареи из-за окисления пластин или снижения кислотности электролита. Однако внутреннее сопротивление также может зависеть от величины и направления тока через источник напряжения, его температуры и даже его предыстории. Например, внутреннее сопротивление перезаряжаемых никель-кадмиевых элементов зависит от того, сколько раз и насколько глубоко они были разряжены. Простая модель батареи состоит из идеализированного источника ЭДС и внутреннего сопротивления (рисунок 6.1.5).

(рисунок 6.1.5)

Рис. 6.1.5. Батарею можно смоделировать как идеализированную ЭДС () с внутренним сопротивлением (). Напряжение на клеммах аккумулятора.

Предположим, что внешний резистор, известный как сопротивление нагрузки, подключен к источнику напряжения, например, к батарее, как показано на рисунке 6.1.6. На рисунке показана модель батареи с ЭДС, внутренним сопротивлением и нагрузочным резистором, подключенным к ее клеммам. При обычном протекании тока положительные заряды покидают положительную клемму батареи, проходят через резистор и возвращаются к отрицательной клемме батареи.Напряжение на клеммах аккумулятора зависит от ЭДС, внутреннего сопротивления и силы тока и равно

.

(6.1.1)

При заданной ЭДС и внутреннем сопротивлении напряжение на клеммах уменьшается по мере увеличения тока из-за падения потенциала внутреннего сопротивления.

(рисунок 6.1.6)

Рисунок 6.1.6. Схема источника напряжения и его нагрузочного резистора. Поскольку внутреннее сопротивление последовательно с нагрузкой, оно может существенно повлиять на напряжение на клеммах и ток, подаваемый на нагрузку.

График разности потенциалов на каждом элементе цепи показан на рисунке 6.1.7. В цепи протекает ток, и падение потенциала на внутреннем резисторе равно. Напряжение на клеммах равно, что равно падению потенциала на нагрузочном резисторе. Как и в случае с потенциальной энергией, важно изменение напряжения. Когда используется термин «напряжение», мы предполагаем, что это на самом деле изменение потенциала, или. Однако для удобства часто опускается.

(рисунок 6.1.7)

Ток через нагрузочный резистор равен. Из этого выражения видно, что чем меньше внутреннее сопротивление, тем больше ток, подаваемый источником напряжения на свою нагрузку. По мере разряда батарей увеличивается. Если становится значительной частью сопротивления нагрузки, то ток значительно снижается, как показано в следующем примере.

ПРИМЕР 6.1.1

Анализ цепи с аккумулятором и нагрузкой

У данной батареи есть ЭДС и внутреннее сопротивление.(a) Рассчитайте напряжение на его клеммах при подключении к нагрузке. (b) Какое напряжение на клеммах при подключении к нагрузке? (c) Какая мощность рассеивает нагрузка? (d) Если внутреннее сопротивление увеличивается до, найдите ток, напряжение на клеммах и мощность, рассеиваемую нагрузкой.

Стратегия

Приведенный выше анализ дал выражение для тока с учетом внутреннего сопротивления. Как только ток будет найден, можно рассчитать напряжение на клеммах, используя уравнение. Как только ток будет найден, мы также сможем найти мощность, рассеиваемую резистором.

Решение

а. Ввод данных значений ЭДС, сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления в выражение выше дает

.

Введите известные значения в уравнение, чтобы получить напряжение на клеммах:

Напряжение на клеммах здесь лишь немного ниже, чем ЭДС, что означает, что ток, потребляемый этой легкой нагрузкой, не имеет значения.

г. Аналогично с, ток

Напряжение на клеммах теперь

Напряжение на клеммах значительно снизилось по сравнению с ЭДС, что означает большую нагрузку на эту батарею.«Сильная нагрузка» означает большее потребление тока от источника, но не большее сопротивление.

г. Мощность, рассеиваемую нагрузкой, можно найти по формуле. Ввод известных значений дает

Обратите внимание, что эту мощность также можно получить с помощью выражения или, где — напряжение на клеммах (в данном случае).

г. Здесь внутреннее сопротивление увеличилось, возможно, из-за разряда батареи, до точки, в которой оно равно сопротивлению нагрузки.Как и раньше, мы сначала находим ток, вводя известные значения в выражение, что дает

Теперь напряжение на клеммах

, а мощность, рассеиваемая нагрузкой, равна

.

Мы видим, что увеличенное внутреннее сопротивление значительно снизило напряжение на клеммах, ток и мощность, подаваемую на нагрузку.

Значение

Внутреннее сопротивление батареи может увеличиваться по многим причинам.Например, внутреннее сопротивление перезаряжаемой батареи увеличивается с увеличением количества раз, когда батарея перезаряжается. Повышенное внутреннее сопротивление может иметь двоякое влияние на аккумулятор. Сначала снизится напряжение на клеммах. Во-вторых, аккумулятор может перегреться из-за повышенной мощности, рассеиваемой внутренним сопротивлением.

ПРОВЕРЬТЕ ПОНИМАНИЕ 6.1

Если вы поместите провод прямо между двумя выводами батареи, эффективно закоротив клеммы, батарея начнет нагреваться.Как вы думаете, почему это происходит?

Тестеры батарей