22.01.2025

Напряжение в цепи уменьшится если: а)сила тока увеличивается б)сила тока уменьшится В)сопротивление уменьшится г)напряжение невозможно изменить

Содержание

Напряжение в цепи уменьшается если

Вопрос по физике:

Напряжение в цепи уменьшится, если: Напряжение в цепи уменьшится, если: а) сила тока увеличится; б) сила тока уменьшится; в) сопротивление уменьшится; г) напряжение изменить невозможно

Ответы и объяснения 2

Б) сила тока уменьшится

Напряжение в цепи уменьшится, если уменьшится сила тока, потому что U=IR (закон Ома)

Знаете ответ? Поделитесь им!
Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат – это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи – смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Обратите внимание, как электрический ток похож на поток воды из полного резервуара (высокого напряжения) в пустой(низкое напряжение). В этой простой аналогии воды с электрическим током, клапан аналогичен токоограничительному резистору.
Из этой аналогии можно вывести некоторые правила, которые вы должны запомнить навсегда:
– Сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает
– Для того чтобы протекал ток, на концах проводника должны быть разные потенциалы.
– Количество воды в двух сосудах можно сравнить с зарядом батареи. Когда уровень воды в разных сосудах станет одинаковым, она перестанет течь, и при разряде аккумулятора, разницы между электродами не будет и ток перестанет течь.
– Электрический ток будет увеличиваться при уменьшении сопротивления, как и скорость потока воды будет увеличиваться с уменьшением сопротивления клапана.

Я мог бы написать гораздо больше умозаключений на основе этой простой аналогии, но они описаны в законе Ома ниже.

Резистор

Резисторы могут быть использованы для контроля и ограничения тока, следовательно, основным параметром резистора является его сопротивление, которое измеряется в Омах. Не следует забывать о мощности резистора, которая измеряется в ваттах (Вт), и показывает, какое количество энергии резистор может рассеять без перегрева и выгорания. Важно также отметить, что резисторы используются не только для ограничения тока, они также могут быть использованы в качестве делителя напряжения для получения низкого напряжения из большего. Некоторые датчики основаны на том, что сопротивление варьируется в зависимости от освещённости, температуры или механического воздействия, об этом подробно написано в конце статьи.

Закон Ома

Понятно, что эти 3 формулы выведены из основной формулы закона Ома, но их надо выучить для понимания более сложных формул и схем. Вы должны быть в состоянии понять и представить себе смысл любой из этих формул. Например, во второй формуле показано, что увеличение напряжения без изменения сопротивления приведет к росту тока. Тем не менее, увеличение тока не увеличит напряжение (хотя это математически верно), потому что напряжение – это разность потенциалов, которая будет создавать электрический ток, а не наоборот (см. аналогию с 2 емкостями для воды). Формула 3 может использоваться для вычисления сопротивления токоограничивающего резистора при известном напряжении и токе. Это лишь примеры, показывающие важность этого правила. Вы сами узнаете, как использовать их после прочтения статьи.

Последовательное и параллельное соединение резисторов

Понимание последствий параллельного или последовательного подключения резисторов очень важно и поможет вам понять и упростить схемы с помощью этих простых формул для последовательного и параллельного сопротивления:

В этом примере схемы, R1 и R2 соединены параллельно, и могут быть заменены одним резистором R3 в соответствии с формулой:

В случае с 2-мя параллельно соединёнными резисторами, формулу можно записать так:

Кроме того, что эту формулу можно использовать для упрощения схем, она может быть использована для создания номиналов резисторов, которых у вас нет.
Отметим также, что значение R3 будет всегда меньше, чем у 2 других эквивалентных резисторов, так как добавление параллельных резисторов обеспечивает дополнительные пути
электрическому току, снижая общее сопротивление цепи.

Последовательно соединённые резисторы могут быть заменены одним резистором, значение которого будет равно сумме этих двух, в связи с тем, что это соединение обеспечивает дополнительное сопротивление тока. Таким образом, эквивалентное сопротивление R3 очень просто вычисляется: R3=R1+R2

В интернете есть удобные он-лайн калькуляторы для расчета последовательного и параллельного соединения резисторов.

Токоограничивающий резистор

Самая основная роль токоограничивающих резисторов – это контроль тока, который будет протекать через устройство или проводник. Для понимания их работы, давайте сначала разберём простую схему, где лампа непосредственно подключена к 9В батареи. Лампа, как и любое другое устройство, которое потребляет электроэнергию для выполнения определенной задачи (например, светоизлучение) имеет внутреннее сопротивление, которое определяет его текущее потребление. Таким образом, отныне, любое устройство может быть заменено на эквивалентное сопротивление.

Теперь, когда лампа будет рассматриваться как резистор, мы можем использовать закон Ома для расчета тока, проходящего через него. Закон Ома гласит, что ток, проходящий через резистор равен разности напряжений на нем, поделенное на сопротивление резистора: I=V/R или точнее так:
I=(V1-V2)/R
где (V1-V2) является разностью напряжений до и после резистора.

Теперь обратите внимание на рисунок выше, где добавлен токоограничительный резистор. Он будет ограничивать ток идущий к лампе, как это следует из названия. Вы можете контролировать, количество тока протекающего через лампу, просто выбрав правильное значение R1. Большой резистор будет сильно снижать ток, а небольшой резистор менее сильно (так же, как в нашей аналогии с водой).

Математически это запишется так:

Из формулы следует, что ток уменьшится, если значение R1 увеличится. Таким образом, дополнительное сопротивление может быть использовано для ограничения тока. Однако важно отметить, что это приводит к нагреву резистора, и вы должны правильно рассчитать его мощность, о чем будет написано дальше.

Вы можете воспользоваться он-лайн калькулятором для расчета токоограничительного резистора светодиода.

Резисторы как делитель напряжения

Как следует из названия, резисторы могут быть использованы в качестве делителя напряжения, другими словами, они могут быть использованы для уменьшения напряжения путем деления его. Формула:

Если оба резистора имеют одинаковое значение (R1=R2=R), то формулу можно записать так:

Другой распространенный тип делителя, когда один резистор подключен к земле (0В), как показано на рисунке 6B.
Заменив Vb на 0 в формуле 6А, получаем:

Узловой анализ

Теперь, когда вы начинаете работать с электронными схемами, важно уметь их анализировать и рассчитывать все необходимые напряжения, токи и сопротивления. Есть много способов для изучения электронных схем, и одним из наиболее распространенных методов является узловой, где вы просто применяете набор правил, и рассчитываете шаг за шагом все необходимые переменные.

Упрощенные правила узлового анализа

Определение узла

Узел – это любая точка соединения в цепи. Точки, которые связаны друг с другом, без других компонентов между ними рассматриваются как единый узел. Таким образом, бесконечное число проводников в одну точку считаются одним узлом. Все точки, которые сгруппированы в один узел, имеют одинаковые напряжения.

Определение ветви

Ветвь представляет собой набор из 1 и более компонентов, соединенных последовательно, и все компоненты, которые подсоединены последовательно к этой цепи, рассматриваются как одна ветвь.

Все напряжения обычно измеряются относительно земли напряжение на которой всегда равно 0 вольт.

Ток всегда течет от узла с более высоким напряжением на узел с более низким.

Напряжение на узле может быть высчитано из напряжения около узла, с помощью формулы:
V1-V2=I1*(R1)
Перенесем:
V2=V1-(I1*R1)
Где V2 является искомым напряжением, V1 является опорным напряжением, которое известно, I1 ток, протекающий от узла 1 к узлу 2 и R1 представляет собой сопротивление между 2 узлами.

Точно так же, как и в законе Ома, ток ответвления можно определить, если напряжение 2х соседних узлах и сопротивление известно:
I 1=(V1-V2)/R1

Текущий входящий ток узла равен текущему выходящему току, таким образом, это можно записать так: I 1+ I3=I2

Важно, чтобы вы были в состоянии понимать смысл этих простых формул. Например, на рисунке выше, ток протекает от V1 до V2, и, следовательно, напряжение V2 должно быть меньше, чем V1.
Используя соответствующие правила в нужный момент, вы сможете быстро и легко проанализировать схему и понять её. Это умение достигается практикой и опытом.

Расчет необходимой мощности резистора

При покупке резистора вам могут задать вопрос: “Резисторы какой мощности вы хотите?” или могут просто дать 0.25Вт резисторы, поскольку они являются наиболее популярными.
Пока вы работаете с сопротивлением больше 220 Ом, и ваш блок питания обеспечивает 9В или меньше, можно работать с 0.125Вт или 0.25Вт резисторами. Но если напряжение более 10В или значение сопротивления менее 220 Ом, вы должны рассчитать мощность резистора, или он может сгореть и испортить прибор. Чтобы вычислить необходимую мощность резистора, вы должны знать напряжение через резистор (V) и ток, протекающий через него (I):
P=I*V
где ток измеряется в амперах (А), напряжение в вольтах (В) и Р – рассеиваемая мощность в ваттах (Вт)

На фото предоставлены резисторы различной мощности, в основном они отличаются размером.

Разновидности резисторов

Резисторы могут быть разными, начиная от простых переменных резисторов (потенциометров) до реагирующих на температуру, свет и давление. Некоторые из них будут обсуждаться в этом разделе.

Переменный резистор (потенциометр)

На рисунке выше показано схематическое изображение переменного резистора. Он часто упоминается как потенциометр, потому что он может быть использован в качестве делителя напряжения.

Они различаются по размеру и форме, но все работают одинаково. Выводы справа и слева эквивалентны фиксированной точке (например, Va и Vb на рисунке выше слева), а средний вывод является подвижной частью потенциометра, а также используется для изменения соотношения сопротивления на левом и правом выводах. Следовательно, потенциометр относится к делителям напряжения, которым можно выставить любое напряжение от Va к Vb.
Кроме того, переменный резистор может быть использован как тока ограничивающий путем соединения выводов Vout и Vb, как на рисунке выше (справа). Представьте себе, как ток будет течь через сопротивление от левого вывода к правому, пока не достигнет подвижной части, и пойдет по ней, при этом, на вторую часть пойдет очень мало тока. Таким образом, вы можете использовать потенциометр для регулировки тока любых электронных компонентов, например лампы.

LDR (светочувствительные резисторы) и термисторы

Есть много датчиков основанных на резисторах, которые реагируют на свет, температуру или давление. Большинство из них включаются как часть делителя напряжения, которое изменяется в зависимости от сопротивления резисторов, изменяющегося под воздействием внешних факторов.

Терморезисторы

Фоторезистор (LDR)

Как вы можете видеть на рисунке 11A, фоторезисторы различаются по размеру, но все они являются резисторами, сопротивление которых уменьшается под воздействием света и увеличивается в темноте. К сожалению, фоторезисторы достаточно медленно реагируют на изменение уровня освещённости, имеют достаточно низкую точность, но очень просты в использовании и популярны. Как правило, сопротивление фоторезисторов может варьироваться от 50 Ом при солнце, до более чем 10МОм в абсолютной темноте.

Как мы уже говорили, изменение сопротивления изменяет напряжение с делителя. Выходное напряжение можно рассчитать по формуле:

Если предположить, что сопротивление LDR изменяется от 10 МОм до 50 Ом, то Vout будет соответственно от 0.005В до 4.975В.

Термистор похож на фоторезистор, тем не менее, термисторы имею гораздо больше типов, чем фоторезисторы, например, термистор может быть либо с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), сопротивление которого уменьшается с повышением температуры, или положительным температурным коэффициентом (PTC), сопротивление которого будет увеличиваться с повышением температуры. Сейчас термисторы реагируют на изменение параметров среды очень быстро и точно.

Схемотехническое обозначение резисторов

Про определение номинала резистора используя цветовую маркировку можно почитать здесь.

“>

Урок Практическое занятие «Расчет проводов на потерю напряжения»

Тема : Расчёт проводов на потерю напряжения

Одним из практически важных расчётов электрических цепей является расчёт проводов на потерю напряжения. При таком расчёте обычно задаются: напряжение источника U, расстояние от этого источника до приёмника электроэнергии l, сила тока I или мощность нагрузки P и номинальное напряжение  Uн, которое необходимо для нормальной работы приёмников электроэнергии (например, электродвигателей, ламп накаливания и т.п.). Задача состоит в расчёте такого сечения проводов, при котором обеспечивается номинальное напряжение на зажимах источника электроэнергии. Согласно закону Ома, напряжение источника электроэнергии равно сумме падения напряжения на проводах и напряжения на нагрузке.

Нагрузка в линии обычно бывает непостоянной и её колебания вызывают соответствующие изменения ΔU в проводах. Поэтому нужно рассчитывать отклонения напряжения на нагрузке от номинального значения при минимальном и максимальном режимах нагрузки. Если повысить в два раза напряжение источника электроэнергии, то сила тока в линии при той же передаваемой мощности уменьшится в 2 раза, а потери мощности в проводах уменьшатся в 4 раза, так как они пропорциональны I² . Следовательно, для уменьшения потерь в линиях передачи желательно передавать электроэнергию при возможно более высоком напряжении.

Расчет напряжения, потери напряжения

Задача № 1

Как скажется на потере напряжения в двухпроводной линии длиной l=200 м замена медных проводов с площадью поперечного сечения S= 35 мм2  на алюминиевые того же сечения, если ток в линии I=100 A?
Решение: на изменение потери напряжения может повлиять только изменение электрического сопротивления линии в результате замены медных проводов алюминиевыми. Так как длина линии и сечение проводов остаются прежними, то необходимо сравнить величины удельных сопротивлений алюминия и меди:
при алюминиевых проводах потеря напряжения будет в 1,65 раза больше. Чтобы знать числовое значение потери напряжения, следует определить электрические сопротивления проводов.
При медных проводах :
При алюминиевых проводах:
Потери напряжения:

при медных проводах

при алюминиевых проводах

Задача № 2

Вольтметр присоединен к зажимам генератора, имеющего внутреннее сопротивление 0,2 Ом. При холостом ходе генератора показание вольтметра 232 В. Определить показания вольтметра при нагружении генератора токами 20, 40, 50 и 100 А, считая э.д.с. и внутреннее сопротивление постоянными.
Решение: Показание вольтметра, присоединенного к зажимам генератора, не нагруженного током, равно его э. д. с; следовательно, Е = 232 В. Напряжение между зажимами источника меньше этой э.д.с. на величину внутренних потерь , т. е.

Подставив числовые значения в это выражение, вычислим искомые показания вольтметра по табл. 3.

Таблица 3

232

232

232

20

40

50

100

0,2

0,2

0,2

0,2

Вывод: если не регулировать э.д.с. источника, то по мере нагружения генератора током напряжение между его зажимами будет уменьшаться. Это может привести к заметному уменьшению светового потока электрических ламп.

Задача № 3

Двухпроводная линия, соединяющая приемники энергии со станцией, выполнена алюминиевыми проводами сечением S=10 мм2   и имеет длину l=50 м. Мощность приемников энергии, имеющих номинальное напряжение U2=220В, изменяется во время работы и принимает значения 1,1; 5,5; 11,0; 0; 2,75 кВт. Как должно изменяться напряжение на станции, чтобы обеспечить номинальное напряжение приемников?
Решение: Сопротивление одного провода линии :
Сопротивление двухпроводной линии:

Суммарный ток приемников энергии, проходящий в проводах линии, в первом случае

Потеря напряжения в линии:
Напряжение в начале линии:

Аналогичное вычисление проведем для всех случаев и данные впишем в табл. 5.

Таблица 5

0,28

0,28

0,28

0,28

220

220

220

220

220

1100

5500

11000

0

2750

Вывод: в результате потери напряжения в линии, изменяющейся пропорционально току, приходится регулировать напряжение в начале линии. Напротив, неизменное напряжение в начале линии приведет к заметным колебаниям напряжения в конце линии при включении и отключении приемников энергии. Это отражается на световом потоке электрических ламп и скорости вращения электродвигателей.

Как понизить напряжение переменного и постоянного тока?

За счет наличия большого количества международных стандартов и технических решений питание электронных устройств может осуществляться от различных номиналов. Но, далеко не все они присутствуют в свободном доступе, поэтому для получения нужной разности потенциалов придется использовать преобразователь. Такие устройства можно найти как в свободной продаже, так и собрать самостоятельно из радиодеталей.

В связи с наличием двух родов электрического тока: постоянного и переменного, вопрос,  как понизить напряжение, следует рассматривать в  ключе каждого из них отдельно.

Понижение напряжения постоянного тока

В практике питания бытовых приборов существует масса примеров работы электрических устройств от постоянного тока. Но номинал рабочего напряжения может существенно отличаться, к примеру, если из 36 В вам нужно получить 12 В, или в ситуациях, когда от USB разъема персонального компьютера нужно запитать прибор от 3 В вместо имеющихся 5 вольт.

Для снижения такого уровня от блока питания или другого источника почти вполовину можно использовать как простые методы – включение в цепь дополнительного сопротивления, так и более эффективные – заменить стабилизатор напряжения в ветке обратной связи.

Рис. 1. Замена резистора или стабилитрона

На рисунке выше приведен пример схемы блока питания, в котором вы можете понизить вольтаж путем изменения параметров резистора и стабилитрона. Этот узел на рисунке обведен красным кругом, но в других моделях место установки, как и способ подсоединения, может отличаться. На некоторых схемах, чтобы понизить напряжение вы сможете воспользоваться лишь одним стабилитроном.

Если у вас нет возможности подключаться к блоку питания – можно обойтись и менее изящными методами. К примеру, вы можете понизить напряжение за счет включения в цепь резистора или подобрать диоды, второй вариант является более практичным для цепей постоянного тока. Этот принцип основан на падении напряжения за счет внутреннего сопротивления элементов. В зависимости от соотношения проводимости рабочей нагрузки и полупроводникового элемента может понадобиться около 3 – 4 диодов.

Рис. 2. Понижение постоянного напряжения диодами

На рисунке выше показана принципиальная схема понижения напряжения при помощи диодов. Для этого они включаются в цепь последовательно по отношению к нагрузке. При этом выходное напряжение окажется ниже входного ровно на такую величину, которая будет падать на каждом диоде в цепи.  Это довольно простой и доступный способ, позволяющий понизить напряжение, но его основной недостаток – расход мощности для каждого диода, что приведет к дополнительным затратам электроэнергии.

Понижение напряжения переменного тока

Переменное напряжение в 220 Вольт повсеместно используется для бытовых нужд, за счет физических особенностей его куда проще понизить до какой-либо величины или осуществлять любые другие манипуляции. В большинстве случаев, электрические приборы и так рассчитаны на питание от электрической сети, но если они были приобретены за рубежом, то и уровень напряжения для них может существенно отличаться.

К примеру, привезенные из США устройства питаются от 110В переменного тока, и некоторые умельцы берутся перематывать понижающий трансформатор для получения нужного уровня. Но, следует отметить, что импульсный преобразователь, которым часто комплектуется различный электроинструмент и приборы не стоит перематывать, так как это приведет к его некорректной работе в дальнейшем. Куда целесообразнее установить автотрансформатор или другой на нужный вам номинал, чтобы понизить напряжение.

С помощью трансформатора

Изменение величины напряжения при помощи электрических машин используется в блоках питания и подзарядных устройствах. Но чтобы понизить  вольтаж источника в такой способ, можно использовать различные типы преобразовательных трансформаторов:

  • С выводом от средней точки – могут выдавать разность потенциалов как 220В, так и в два раза меньшее – 127В или 110В. От него вы сможете взять установленный номинал на те же 110В со средней точки. Это заводские изделия, которые массово устанавливались в старых советских телевизорах и других приборах. Но у этой схемы преобразователя имеется существенный недостаток – если нарушить целостность обмотки ниже среднего вывода, то на выходе трансформатора получится номинал значительно большей величины.

Рис. 3. Понижение трансформатором с отводом от средней точки

  • Автотрансформатором – это универсальная электрическая машина, которая способна не только понизить вольтаж, но и повысить его до нужного вам уровня. Для этого достаточно перевести ручку в нужное положение и проследить полученные показания на вольтметре.

Рис. 4. Использование автотрансформатора

  • Понижающим трансформатором с преобразованием 220В на нужный вам номинал или с любого другого напряжения переменной частоты. Реализовать этот метод можно как уже готовыми моделями трансформаторов, так и самодельными. За счет наличия большого количества инструментов и приспособлений, сегодня каждый может собрать трансформатор с заданными параметрами в домашних условиях. Более детально об этом вы можете узнать из соответствующей статьи: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html

Выбирая конкретную модель электрической машины, чтобы понизить напряжение, обратите внимание на характеристики конкретной модели по отношению к тем устройствам, которые вы хотите запитать.

Наиболее актуальными параметрами у трансформаторов являются:

  • Мощность – трансформатор должен не только соответствовать, подключаемой к нему нагрузке, но и превосходить ее, хотя бы на 10 – 20%. В противном случае максимальный ток приведет к перегреву обмоток трансформатора и дальнейшему выходу со строя.
  • Номинал напряжения – выбирается и для первичной, и для вторичной цепи. Оба параметра одинаково важны, так как, выбрав модель с входным напряжением на 200 или 190В, на выходе вы при питании от 220В получится пропорционально большая величина.
  • Защита от поражения электротоком – все обмотки и выводы от них должны обязательно иметь достаточную изоляцию и защиту от прикосновения.
  • Класс пыле- влагозащищенности – определяет устойчивость оборудования к воздействию окружающих факторов. В современных приборах обозначается индексом IP.

Помимо этого любой преобразователь напряжения, даже импульсный трансформатор, следовало бы защитить от токов короткого замыкания и перегрузки в обмотках. Это существенно сократит затраты на ремонт при возникновении аварийных ситуаций.

С помощью резистора

Для понижения напряжения в цепь нагрузки последовательно включается  делитель напряжения в виде активного сопротивления.

Основной сложностью в регулировке напряжения на подключаемом приборе является зависимость от нескольких параметров:

  • величины напряжения;
  • сопротивления нагрузки;
  • мощности источника.

Если  вы будете понижать от бытовой сети, то ее можно считать источником бесконечной мощности и принять эту составляющую за константу. Тогда расчет резистора будет выполняться таким методом:

R = Uc/I — Rн ,

где

  • R – сопротивление резистора;
  • RН – сопротивление прибора нагрузки;
  • I – ток, который должен обеспечиваться в номинальном режиме прибора;
  •  UC – напряжение в сети.

После вычисления номинала резистора можете подобрать соответствующую модель из имеющегося ряда. Стоит отметить, что куда удобнее менять потенциал при помощи переменного резистора, включенного в цепь. Подключив его последовательно с нагрузкой, вы можете подбирать положение таким образом, чтобы понизить напряжение до необходимой величины. Однако эффективным способ назвать нельзя, так как помимо работы в приборе, электрическая энергия будет просто рассеиваться на резисторе, поэтому этот вариант является временным или одноразовым решением.

Видео по теме

Напряжение на зажимах источника тока и э. д. с

Измерения показывают, что напряжение на зажимах источника тока, замкнутого на внешнюю цепь, зависит от силы отбираемого тока (от «нагрузки») и изменяется с изменением последнего. Пользуясь законом Ома, мы можем сейчас разобрать этот вопрос точнее.

Из формулы (80.1) имеем

, (81.1)

где

 – сопротивление внешней цепи, а

 – внутреннее сопротивление источника. Но к внешней цепи мы вправе применить закон Ома для участка цепи:

. (81.2)

Здесь

 – напряжение во внешней цепи, т. е. разность потенциалов на зажимах источника. Оно может быть выражено на основании (81.1), (81.2) следующей формулой:

. (81.3)

Мы видим, что при замкнутой цепи напряжение

 на зажимах источника тока всегда меньше э. д. с.

. Напряжение

 зависит от силы тока

 и только в предельном случае разомкнутой цепи, когда сила тока

, напряжение на зажимах равно э. д. с.

Уменьшение напряжения на зажимах источника при наличии тока

 легко наблюдать на опыте. Для этого нужно замкнуть какой-либо гальванический элемент на реостат и подключить к зажимам элемента вольтметр (рис. 127). Перемещая движок реостата, можно видеть, что чем меньше сопротивление внешней цепи, т. е. чем больше ток, тем меньше напряжение на зажимах источника. Если сопротивление внешней цепи сделать очень малым по сравнению с внутренним сопротивлением источника («вывести» реостат), т. е. сделать «короткое замыкание», то напряжение на зажимах делается равным нулю.


Рис. 127. С уменьшением сопротивления внешней цепи напряжение на зажимах источника тока уменьшается: а) схема опыта; б) общий вид экспериментальной установки, 1 – источник тока, 2 – реостат, 3 – амперметр, 4 – вольтметр

Что же касается тока, то он при коротком замыкании достигает своего максимального значения

. Сила этого «тока короткого замыкания» получается из закона Ома (80.1), если в нем положить

 (т. е. пренебречь сопротивлением

 по сравнению с

):

. (81.4)

Отсюда видно, что ток короткого замыкания зависит не только от э. д. с., но также и от внутреннего сопротивления источника. Поэтому короткое замыкание представляет различную опасность для разных источников тока.

Короткие замыкания гальванического элемента сравнительно безвредны, так как при небольшой э. д. с. элементов их внутреннее сопротивление велико, и поэтому токи короткого замыкания малы. Такие токи не могут вызвать серьезные разрушения, и поэтому к изоляции проводов в целях, питаемых элементами (звонки, телефоны и т. п.), не предъявляют особо высоких требований. Иное дело силовые или осветительные цепи, питаемые мощными генераторами. При значительной э. д. с. (100 и более вольт) внутреннее сопротивление этих источников ничтожно мало, и поэтому ток короткого замыкания может достигнуть огромной силы. В этом случае короткое замыкание может привести к расплавлению проводов, вызвать пожар и т. д. Поэтому к устройству и изоляции таких цепей предъявляют строгие технические требования, которые ни в коем случае нельзя нарушать без риска вызвать опасные последствия. Такие цепи всегда снабжаются предохранителями (§ 63) и притом нередко в различных местах: общий предохранитель (при главном вводе), групповые и штепсельные предохранители.

81.1.
Внутреннее сопротивление элемента Даниеля с э. д.с. 1,1 В равно 0,5 Ом. Вычислите ток короткого замыкания этого элемента.

81.2.
Элемент из предыдущей задачи замкнут на сопротивление 0,6 Ом. Чему равно напряжение на зажимах элемента?

81.3.
Э. д. с. генератора постоянного тока равна 220 В, а внутреннее сопротивление равно 0,02 Ом. Какой ток возникает при коротком замыкании?

81.4.
При измерении э. д. с. источников при помощи вольтметра мы всегда допускаем некоторую погрешность, так как через вольтметр течет некоторый, хотя и очень малый, ток, и поэтому источник, строго говоря, не разомкнут, а замкнут на вольтметр. Пусть внутреннее сопротивление элемента равно 1 Ом, его э. д. с. равна 1,8 В, а сопротивление вольтметра равно 179 Ом. Какую погрешность при измерении э. д. с. мы допускаем?

81.5.
Можно ли точно измерить э. д. с. при помощи электрометра? Как нужно присоединить электрометр к элементу для измерения его э. д. с.?

81.6.
Изменяется ли показание электрометра, соединенного с гальваническим элементом, если параллельно с ним включить конденсатор, как показано на рис. 128? Будет ли иметь значение емкость конденсатора?


Рис. 128. К упражнению 81.6

81.7.
Э. д. с. некоторого элемента измеряют при помощи электрометра с конденсатором (рис. 129, а). Электрометр, отсоединенный от элемента, после снятия диска показывает 500 В (рис. 129, б). При этом известно, что емкость конденсатора при удалении диска уменьшается в 250 раз. Чему равно напряжение элемента?


Рис. 129. К упражнению 81.7

Как изменится ток в цепи, если напряжение увеличится — Студопедия.Нет

Глава 2 Электрические цепи постоянного тока

Сопротивление и проводимость проводников

От чего зависит сопротивление проводника?

Ответ: сопротивление зависит от площади сечения, материала и длины проводника.

Заполните таблицу.

10 МОм 470 Ом 0,33 МОм 47 кОм 4700 Ом 1,5 кОм
1*10 7Ом 0,47кОм 330кОм 4,7×10-2Мом 4,7×10-3Мом 1500Ом

34. Определите сопротивление стальной проволоки длиной 200 м и площадью сечения 5 мм2.

Дано: Решение:
L= 200м S =5мм2 P=1,3×10-7 =5,20Ом
Найти:  
R -?  
Ответ: 5,20 ом

35. Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление 30 Ом из никелиновой проволоки площадью сечения 0, 21 мм2. Определите необходимую длину проволоки.

Дано: Решение:
R-300м S-0.21мм2 q-0.42 =15 м
Найти:  
T — ?  
Ответ: 15 м

Определите площадь сечения нихромовой проволоки длиной 20 м, если сопротивление ее равно 25 Ом.

Дано: Решение:
Q=1.1 t-20 r-250 =0.88 мм2
Найти:  
S — ?  
Ответ: 0,88 мм2

37. Проволока площадью сечения 0,5 мм2 и длиной 40 м имеет сопротивление 16Ом. Определите материал, из которого она изготовлена.

Дано: Решение:
R=16 Ом S=0.5 мм2 T=40 М =0.2 По таблицы удаленых сопротив. Находим, что таким сопротивлением обладает свинец.
Найти:  
Q — ?  
Ответ: 0.2 свинец

В каких единицах системы СИ измеряется электрическая проводимость?

Ответ: Сименс (См)

Определите проводимость проводников, если их сопротивления равны 5 Ом,


Дано: Решение:
R=5 Ом G= Q= =0,2См
Найти:  
G-?  
Ответ: 0,2См,

40. Медный стальной провода имеют одинаковые диаметр и длину. Какой из них сильнее нагревается при одной и той же силе тока? (Выберите правильный ответ)

А) медный

Б) стальной

В) оба провода нагреются одинаково.

Зависит ли сопротивление катушки, изготовленной из медного провода, от величины приложенного к ней напряжения?

Ответ: нет независит.

Во сколько раз увеличится сопротивление линии, если медный провод заменить стальным таких же длины и поперечного сечения?

Ответ: сопротивление увеличится в 7-8 раз

Как измениться проводимость проводника, если его длину и диаметр увеличили в два раза?

Ответ: не изменится

Как определить длину мотка медной проволоки, не разматывая его?

Ответ: V=ST; T ; V=

При температуре 0 С сопротивление медного провода 1.2 Ом. Определите сопротивление этого провода при 100 С

Дано R-1.2 Om температурный коэффициент меди α = 0,004 Найти R -? Решение  

 Ом

46. Обмотка трансформатора, изготовлена из медного провода, в нерабочем состоянии при температуре 150С имела сопротивление R1 =2 Ом. В ходе работы сопротивление ее стало R2 = 2,48 Ом. Определите температуру обмотки в рабочем состоянии, зная, что температурный коэффициент меди α = 0,004.

Дано: Решение:
R1 =2 Ом R2 = 2,48 Ом α = 0,004. r2=r1[l + a ( t2-t1) ] — t1 t2=
Найти:  
T — ?  
Ответ: 45℃

Закон Ома

Напишите формулы закона Ома для участка и полной цепи.

I =

Между какими величинами закон Ома для участка цепи устанавливает зависимость?



Ответ: напряжение, сопротивление, сила тока.

Заполните таблицу.

0,15 А 25 мА 140 мкА 0,02 А 1,7А 420 мкА
150 мА 2,5×104 мкА 0.00014А 20 мА 1700000мкА 0.42 мА

Заполните таблицу.

0,2 В 15 кВ 0,03 MB 25 мВ 1200 мкВ 220 В
200 мВ 15000 В 30кВ 25000мкВ 0.0012 В 0.22КВ

Как изменится ток в цепи, если напряжение увеличится

Ответ: увеличиться

51. Электрическая лампочка включена в сеть напряжением 220 В. Какой ток будет проходить через лампочку, если сопро­тивление ее нити 240 Ом?

Дано: Решение:
U-220 В R-240 Ом I= =0.91 A
Найти:  
I — ?  
Ответ: 0.91A

 

ответы по эл. технике

№1
Линейные цепи постоянного тока

1.
Что такое электрический ток?

Направленное
движение электрических зарядов,
которое происходит под действием сил
Эл. Поля. За положительное направление
тока условно принято направление
двитжения положительных зарядов.

2.
Какой ток называется постоянным?

Величина
и направление которого остаются
неизменными

3.
Какой ток называется переменным?

Величина
и значение которого не остаются
неизменными.

4.
Что такое мгновенное значение тока?

Значение
переменного тока в данный момент
времени

5.Какой
ток называется периодическим?

Ток,
мгновенные значения которого повторяются
через равные промежутки времени

6.
Каким символом на схемах указывают
положительное направление тока?

7.
Каким символом на схемах указывают
положительные направления ЭДС и
напряжения?

За
+ направление ЭДС условно принято
направление движения заряда внутри
источника энергии (от – к +)

Такая
же стрелка для + напряжений (напр.
Уменьшения потенциалов)

8.
Что такое цикл периодического тока?

Полный
круг изменения переодического тока

9.
Что называется периодом?

Время
одного цикла периодического тока.

10.
Что такое частота периодического
тока?

Число
периодов в секунду. f

11.
Какой ток называется синусоидальным?

Периодический
ток, кот. изменяется по гармоническому
закону

12.
Что такое амплитудное значение
синусоидального тока?

Наибольшее
значение синусоидального тока.

13.
Что такое электрическая цепь?

Сов-ть
устройств предназначенных для
получения, передачи и преобразования
в другие виды эл. энергии.

14.
Из каких элементов состоит электрическая
цепь?

Источник
и приёмник Эл энергии, связанные
соединительными проводами.

15.
По каким признакам классифицируются
электрические цепи?

По
роду тока протекающего в цепях (цепи
постоянного и переменного тока) По
способу соединения элементов цепей
(разветвлённые и неразветвлённые) По
числу источников энергии (с одним и
несколькими источниками) По роду
приёмников (резистивные, индуктивные
ёмкостные(линейн. и Нелин.)

16.
Какая цепь называется линейной?

Эл.
цепь составленная из линейных элементов

17.Какая
цепь называется нелинейной?

Содержащая
хотя бы один нелинейный элемент

18.
Какими величинами определяется режим
работы цепи?

Напряжением;
током, кот. в ней протекает;

Мощностью,
которая в ней рассеивается.

19.
Какой режим работы называется режимом
согласованной нагрузки?

При
котором его внутреннее сопротивление
равно сопротивлению внешней цепи.

20.
Какой режим работы называется
номинальным?

Если
напряжение, ток и мощность источника
соответствуют тем значениям, на которые
он рассчитан заводом-изг.

21.
Какой режим работы называется режимом
короткого замыкания?

Если
сопротивление приёмника равно 0. Ток
короткого замыкания ограничен только
величиной внутр. Сопротивления и во
много раз превышает номинальный.

22.
Какой режим работы называется режимом
холостого хода источника?

напряжение на
зажимах источника

ЭДС может быть измерена при отключённом
от источника приёмнике.

23.
Какой режим работы называется рабочим?

Если
ток, напряжение и мощность указанная
заводом-изг. Не выдерживается, но
отклонение от этих величен находится
в допустимых пределах.

24.
Как сформулировать и записать обобщенный
закон Ома для цепи постоянного тока?

Ток
в цепи пропорционален ЭДС источника
и обратно пропорционален полному
сопротивлению цепи.

25.
Что называют параметрами элементов
электрической цепи?

Коэф-ты,
которые в уравнениях связывают токи
и напряжения, характеризуют способность
поглощать Эл. энергию и преобразовывать
её в др. вид, создавая свои магнитные
и Эл. поля.

26.
Какое свойство элемента цепи
характеризует параметр сопротивления?

Св-во
необратимо преобразовывать электрическую
энергию в др. виды

27.
Какое свойство элемента цепи
характеризует параметр индуктивности?

Хар-ет
св-во элемента создавать своё собственное
магнитное поле и накапливать в нём
энергию при протекании через элемент
тока.

28.
Какое свойство элемента цепи
характеризует параметр емкости?

Хар-ет
св-во элемента создавать своё собственное
Эл. поле и накапливать в нём энергию
при протекании через элементтока

29.
Как зависит мощность, рассеиваемая в
элементе цепи, от сопротивления?

Параметр
сопротивления явл. коэф-ом
пропорциональности между мощностью
преобразования Эл. энергии и квадратом
протекающего через элемент тока.

30.
Как зависит энергия, запасаемая в
магнитном поле элемента цепи, от
индуктивности?

31.
Как зависит энергия, запасаемая в
электрическом поле элемента цепи, от
емкости?

32.
Какой элемент цепи называется идеальным?

Если
он обладает только одним параметром.

33.
Какой элемент цепи называется реальным?

Элементы,
обладающие больше, чем одним параметром.

34.
Какими параметрами характеризуется
источник энергии?

ЭДС;
Внутр. Сопротивление

35.
Какое свойство источника характеризует
ЭДС?

хар-т
св-во источника поддерживать разность
потенциалов на зажимах цепи

36.
Какое свойство источника характеризует
его внутреннее сопротивление?

хар-ет
св-во источника преобразовывать
электр. Энергию, которую сам выработал
в тепло

38.
Что такое схема замещения электрической
цепи?

Расчётная
модель реального электротехнического
устройства, графическое изображение
реальной цепи с пом-ю идеальных
элементов, пар-ы которых явл. Параметрами
замещённых элементов

39.
Какие элементы реальной цепи не
включаются в схему замещения?

Указываются
только те элементы, которые оказ.
влияние на работу цепи в установившемся
режиме.

40.
Что такое узел, ветвь и контур
электрической цепи?

Ветвь
– участок, элементы которого соединены
последовательно.

Узел
– точка, в которой сходится не менее
трёх ветвей

Контур
– любой замкнутый путь для эл. тока.

41.
Какой контур цепи называется независимым?

Контур,
имеющий хотя бы один элемент, не
принадлежащий другим контурам.

42.
Какие ветви цепи называются параллельными?

Если
они подключены к одной паре узлов.

43.
Какие элементы цепи называются
последовательными?

Если
в цепи протекает один и тот же ток.

44.
Как зависят напряжения на элементах
последовательной цепи от их сопротивлений?

45.
Как зависят токи, протекающие в
элементах параллельной цепи, от их
сопротивлений?

46.
Как сформулировать и записать
математически первый закон Кирхгофа?

Алгебраическая
сумма токов в узле равна 0.

47.
Как сформулировать и записать
математически второй закон Кирхгофа?

Алгебраическая
сумма электродвижущих сил, действующих
в контуре, равна алгебраической сумме
падений напряжений в том же контуре.

48.
Какие токи и ЭДС берутся со знаком «-»
при составлении уравнений на основании
второго закона Кирхгофа?

Которые
не совпадают с направлением обхода.

49.
Сколько уравнений необходимо составить
при расчете цепей методом непосредственного
применения законов Кирхгофа?

Общее
число уравнений равно числу неизвестных
токов в цепи.

50.
Сколько уравнений необходимо составить
при расчете цепей методом контурных
токов?

Общее
число уравнений равно числу независимых
контуров.

51.
На каком принципе основан расчет цепей
по методу наложения?

На
принципе суперпозиций, применимо для
линейных физических систем.

52.
Сформулируйте принцип суперпозиции
применительно к электрическим цепям.

Ток
в любой ветви сложной цепи, содержащей
неск. ЭДС равен алгебраической сумме
токов от действия каждой из ЭДС
отдельно.

53.
Как составить уравнение баланса
мощностей?

Согласно
закону сохранения энергии.

54.
В каком случае, при составлении баланса
мощностей, произведение EI
берется со знаком «+»?

Если
направление ЭДС источника и напр. Тока
в итой ветви цепи совпадают

57.
Какой приемник называется активным?

Если
при его работе в нём самом возникает
ЭДС.

58.
Запишите основное уравнение активного
приемника?

№2
Линейные однофазные цепи синусоидального
тока

1.
По какой причине сопротивление элемента
цепи постоянному току меньше активного
сопротивления?

Из-за
возникновения поверхностного эффекта
и из-за возникновения вихревых токов
в сердечниках (ток-синусоидальный)происх.
увеличение затрат мощности и увеличение
сопротивления по сравнению с устройствами
пост. Тока.

2.
Запишите уравнение для мгновенного
значения синусоидального тока?

3.
Что такое фаза синусоидального тока?

Угол,
который вектор образует с горизонтальной
осью (фазовый угол)

4.
Что такое начальная фаза синусоидального
тока?

Значение
аргумента синусоидальной функции в
момент начала отсчёта времени т. е.
при t=0

5.
Что такое угловая частота синусоидального
тока?

Скорость
изменения синусоидальной функции

6.
Что называется действующим значением
синусоидального тока?

Численно
равно такому значению постоянного
тока, которое за время одного периода
переменного тока выделяет в элементе
цепи такое же кол-во тепла, что ти
синусоидальный ток.

7.
Как связанны амплитудное и действующее
значение синусоидального тока?

8.
Запишите закон Ома для действующих
значений тока и напряжения идеальной
резистивной цепи синусоидального
тока.

9.
Чему равна разность фаз между током
и напряжением идеальной резистивной
цепи синусоидального тока?

0.
ток в резестивной цепи так же как и
напряжение меняется по закону синуса
и в любй момент времени совпадает с
напряжением по фазе.

10.
Какой физический процесс протекает
в цепи, содержащей только активное
сопротивление?

Наличие
поверхностного или скин-эффекта,
зависящего от частоты (с увелич. частоты
сопротивление растёт)

11.
Как рассчитать среднюю за период
мощность цепи, содержащей только
активное сопротивление?

12.
В чем причина, определяющая различие
электромагнитных процессов цепей
постоянного и переменного токов?

В
том, что в одних полях расстояния

13.
Что такое ЭДС самоиндукции?

Явление
возникновения ЭДС индукции в проводящем
контуре при любом изменении в нем силы
тока

14.
Какой физический процесс протекает
в цепи синусоидального тока, содержащей
только индуктивность?

Возникает
ЭДС индукции; ЭДС тем больше, чем больше
индуктивность и скорость изменения
тока, т.е. частота, а следовательно

15.
Запишите формулу для вычисления
индуктивного сопротивления?

16.
Как изменится индуктивное сопротивление
при увеличении частоты?

при
увеличении частоты, индуктивное
сопротивление растёт

17.
Запишите закон Ома для действующих
значений тока и напряжения идеальной
индуктивной цепи синусоидального
тока?

18.
Что такое комплекс индуктивного
сопротивления?

Это
отношение комплекса напряжения к
комплексу тока. Он должен быть только
положительным числом

19.
Запишите закон Ома в комплексной форме
для идеальной индуктивной цепи
синусоидального тока.

20.
Чему равна разность фаз между напряжением
и током идеальной индуктивной цепи
синусоидального тока?

Ток
в идеальной индуктвной цепи, так же
как и напряжение изменяется по закону
синуса и отстаёт по фазе от напряжения
на одну четверть периода, т.о. ток по
фазе отстаёт от напряжения на 90

21.
С какой частотой, по отношению к току,
изменяется мгновенная мощность в
идеальной индуктивной цепи синусоидального
тока?

Изменяется
с удвоенной частотой по отношению к
току и напряжению

22.
Как изменится ток в идеальной индуктивной
цепи синусоидального тока при увеличении
частоты?

При
увеличении частоты ток в идеальной
индуктивной цепи уменьшается

23.
Чему равна средняя за период мощность
идеальной индуктивной цепи синусоидального
тока?

Средняя
мощность за период равна нулю

24.
Запишите формулу для расчета энергии,
запасаемой в магнитом поле индуктивности,
находящейся под синусоидальным
напряжением.

25.
Каким сопротивлением обладает элемент
цепи, если ток, протекающий по нему и
напряжение на нем совпадают по фазе?

Активное
сопротивление

26.
Каким сопротивлением обладает элемент
цепи, если ток, протекающий по нему,
отстает по фазе от напряжения на 90о?

Индуктивное
сопротивление

27.
Каким сопротивлением обладает элемент
цепи, если ток, протекающий по нему,
опережает напряжение по фазе на 90о?

Ёмкостное
сопротивление

28.
От каких факторов зависит проявление
поверхностного эффекта?

Зависит
от частоты (с увеличением частоты
сопротивление растёт)

29.
Какой физический процесс протекает
в цепи синусоидального тока, содержащей
только емкость?

Ток
зарядки и разрядки не может быть
неограниченно большим

30.
Как вычислить емкостное сопротивление,
если емкость и частота известны?

31.
Как изменится емкостное сопротивление
при увеличении частоты?

Уменьшится

32.
Запишите закон Ома для действующих
значений тока и напряжения идеальной
емкостной цепи синусоидального тока.

33.
Что такое комплекс емкостного
сопротивления?

Величина
обратная

34.
Запишите закон Ома в комплексной форме
для идеальной емкостной цепи
синусоидального тока.

35.
Чему равна разность фаз между током
и напряжением идеальной емкостной
цепи синусоидального тока?

36.
С какой частотой, по отношению к току,
изменяется мгновенная мощность в
идеальной емкостной цепи синусоидального
тока?

С
удвоенной частотой по отношению к
току и напряжению

37.
Как изменится ток в идеальной емкостной
цепи синусоидального тока при уменьшении
частоты?

уменьшится

38.
Чему равна средняя за период мощность
идеальной емкостной цепи синусоидального
тока?

0

39.
Запишите формулу для расчета энергии,
запасаемой в электрическом поле
емкости, находящейся под синусоидальном
напряжением.

40.
Сформулируйте первый закон Кирхгофа
для мгновенных значений синусоидальных
токов.

алгебраическая
сумма мгновенных значений токов в
узле равна нулю

41.
Сформулируйте второй закон Кирхгофа
для мгновенных значений токов и
напряжений.

Алгебраическая
сумма напряжений на резистивных,
индуктивных, ёмкостных элементах
контура в данный момент времени равна
алгебраической сумме ЭДС в том же
контуре, в тот же момент времени.

42.
Сформулируйте первый закон Кирхгофа
для действующих значений токов.

Геометрическая
сумма токов сходящихся в узле равна
нулю

43.
Сформулируйте второй закон Кирхгофа
для действующих значений токов и
напряжений.

Геометрическая
сумма ЭДС, действующих в контуре, равна
геометрической сумме падений напряжений
в том же контуре

45.
Как рассчитать действующее значение
напряжения на зажимах последовательной
цепи R-L-C, если напряжения на участках
цепи известны?

47.
Как рассчитать коэффициент мощности,
если падения напряжений на участках
последовательной цепи известны?

48.
Как рассчитать падение напряжения на
участке R последовательной цепи R-L-C,
если напряжение на ее зажимах и угол
сдвига фаз между током и напряжением
известны?

49.
Как рассчитать реактивное напряжение
последовательной цепи R-L-C, если
напряжение на ее зажимах и угол сдвига
фаз между током и напряжением известны?

51.
Как определить угол сдвига фаз между
током и напряжением последовательной
цепи, если параметры элементов известны?

52.
Как рассчитать активное сопротивление
последовательной цепи R-L-C, если модуль
комплекса полного сопротивления и
угол сдвига фаз между током и напряжением
известны?

53.
Как рассчитать реактивное сопротивление
последовательной цепи R-L-C, если модуль
комплекса полного сопротивления и
угол сдвига фаз известны?

54.
Что такое комплекс полного сопротивления?

55.
Что такое модуль комплекса полного
сопротивления?

57.
Что такое полная мощность?

Максимально
возможная мощность при заданных
напряжении и токе (при отсутствии
сдвига фаз между напряжением и током)

58.
Что такое активная мощность? Какой
физический процесс, протекающий в
цепи, она характеризует?

Характеризует
способность элемента необратимо
преобразовывать эл энергию в другие
виды энергии.

59.
Что такое реактивная мощность? Какой
физический процесс, протекающий в
цепи, она характеризует?

Характеризует
процессы обмена энергией между
источником и полями приёмников

60.
Как связаны активная, реактивная и
полная мощности?

Связаны
квадратурой

61.
Какой физический смысл Cosφ?

он
показывает, какая доля мощности
источника необратимо преобразуется
в др виды, в частности используется
на выполнение полезной работы

62.
Запишите формулу для расчета активной
мощности.

63.
Запишите формулу для расчета реактивной
мощности.

64.
Какой режим работы цепи синусоидального
тока называется резонансом?

Режим
работы при котором цепь, несмотря на
наличие в ней реактивных элементов,
ведёт себя как идеальная активная.

65.
Запишите условия резонанса в
последовательной цепи R-L-C.

66.
Как рассчитать резонансную частоту?

67.
Какими путями можно ввести цепь в
резонанс?

Изменяя
частоту, а при неизменной частоте
изменяя параметры: напряжение питания,
изменение индуктивности или ёмкости.

68.
Как связаны активная, реактивная и
полная мощности при резонансе?

т.к.

и

69.
Почему резонанс напряжений может
стать причиной аварии?

При
наличии больших реактивных сопротивлений,
кот. окажутся враз
больше, чем на зажимах цепи, может
произойти пробой изоляции реактивных
элементов и вывести их из строя.

70.
Запишите закон Ома для режима резонанса
напряжений.

71.
Как будет меняться ток в цепи по мере
приближения к режиму резонанса
напряжений?

Возрастать
и уже в самом режиме резонанса он будет
максимален

72.
Запишите закон Ома для последовательной
цепи R-L-C для действующих значений тока
и напряжений.

73.
Запишите закон Ома для последовательной
цепи R-L-C в комплексной форме.

74.
Что такое комплекс полной проводимости?

Отношение
комплексного действующего значения
тока к комплексному действующему
значению напряжения

75.
Как рассчитать модуль комплекса полной
проводимости параллельной цепи R-L-C?

76.
Запишите формулу для расчета полной
проводимости.

77.
Запишите формулу для расчета реактивной
проводимости.

78.
Запишите закон Ома для действующих
значений токов и напряжения параллельной
цепи R-L-C.

81.
Как найти ток в неразветвленной части
параллельной цепи R-L-C, если токи в
ветвях известны?

82.
Как найти активную составляющую тока,
если ток в неразветвленной части цепи
и угол сдвига фаз между током и
напряжением известны?

83.
Как найти реактивную составляющую
тока, если ток в неразветвленной части
цепи и угол сдвига фаз между током и
напряжением известны?

84.
Как найти угол сдвига фаз между током
в неразветвленной части цепи и
напряжением на зажимах параллельной
цепи R-L-C, если токи в ветвях известны?

85.
Как найти токи в ветвях параллельной
цепи R-L-C, если проводимости ветвей и
приложенное напряжение известны?

86.
Запишите условие резонанса токов.

Реактивные
проводимости равны;

87.
Как изменяется ток в неразветвленной
части параллельной цепи по мере
приближения к режиму резонанса токов?

Уменьшается,
в самом режиме ток минимален

88.
Как изменится коэффициент мощности
цепи R-L при увеличении сопротивления
R?

увеличится

89.
Как изменится коэффициент мощности
цепи R-L при подключении к ней конденсатора
с XC<XL?

увеличится

№3
Трёхфазные цепи

1.
Что такое фаза трехфазной системы?

Каждая
из цепей, которая входит в трёхфазную
систему

2.
Какое соединение фаз приемника
называется звездой?

Такое
соединение, при котором концы фаз
соединяются в один узел, который
называется нулевой точкой, а начала
фаз соединяются с источником

3.
Какое соединение фаз приемника
называется треугольником?

Такое
соединение, при котором конец предидущ
фазы соединяется с началом последующей
фазы

4.
Какое напряжение называется фазным?

Напряжение
между началом и концом одной фазы

5.
Какое напряжение называется линейным?

Напряжения
между началами двух фаз

6.
Какой ток называется фазным?

Ток,
протекающий в фазах приёмника

7.
Какой приемник называется симметричным?

Если
комплексы полных сопротивлений его
фаз равны

8.
Какой ток называется линейным?

Ток,
который протекает в проводах, соединяющих
начала фаз источника с началами фаз
приёмника

9.
Почему при включении звездой
несимметричного приемника необходим
нейтральный провод, а при включении
симметричного — можно обойтись без
него?

Потому,
что в несимметричном приёмнике
происходит перекос фаз, а нейтральный
провод служит для поддержания
симметричного фазного напряжения

10.
Как рассчитать ток в нейтральном
проводе, если фазные токи известны?

11.
Как измерить фазное напряжение
приемника?

Вольтметр
между началом и концом фазы

12.
Как связаны фазные и линейные токи
при включении приемника звездой с
нейтральным проводом?

13.
Как измерить линейное напряжение
приемника?

Вольтметр
между началами двух фаз

14.
Как связаны фазные и линейные напряжения
приемника при включении его звездой
с нейтральным проводом?

15.
Как связаны фазные и линейные токи
при включении симметричного приемника
треугольником?

16.
Как связаны фазные и линейные напряжения
при включении приемника треугольником?

17.
Как рассчитать активную мощность
симметричного трехфазного приемника?

18.
Как рассчитать активную мощность
несимметричного трехфазного приемника?

19.
Как рассчитать реактивную мощность
симметричного трехфазного приемника?

20.
Как рассчитать реактивную мощность
несимметричного трехфазного приемника?

21.
Как рассчитать полную мощность
симметричного трехфазного приемника?

22.
Как измерить активную мощность
симметричного трехфазного приемника
одним ваттметром?

Измерить
напряжение в одной фазе и умн на 3

23.
Как измерить активную мощность
несимметричного трехфазного приемника?

Измерить
напряжение в каждой из фаз и сложить
их значения

24.
Чему равна разность фаз фазных
напряжений симметричной трехфазной
цепи?

25.
Запишите выражения комплексов фазных
напряжений симметричной трехфазной
цепи.

№4
Магнитные цепи

1.
Что такое магнитная цепь?

Часть
электротехнического устройства,
содержащая ферромагнитные тела,
предназначенная для создания магнитного
поля

2.
Какую функцию выполняют магнитные
цепи в электротехнических устройствах?

Усиливают
магнитное поле и придаёт ему нужную
конфигурацию

3.
Почему сердечники электромагнитных
аппаратов выполняют из ферромагнитных
материалов?

Усилить
магнитное поле

4.
Что показывает относительная магнитная
проницаемость?

Показывает
во сколько раз ферромагнитная среда
способна усилить магнитное поле

5.
Сформулируйте словесно закон полного
тока.

Интеграл
от напряжённости магнитного поля по
любому замкнутому контуру равен
алгебраической сумме токов, пронизывающих
данный контур.

6.
Какая магнитная цепь называется
однородной?

Если

7.
Что характеризует площадь петли
гистерезиса ферромагнитного материала?

Его
полощадь пропорциональна энергии
которая затрачивается на один цикл
перемагничивания единицы объёма
ферромагнитного материала

8.
Что такое коэрцитивная сила?

Значение
напряжённости внешнего поля, при
которой ферромаг. Полностью
размагничивается

9.
Какие ферромагнитные материалы
называются магнитомягкими, какие
магнитожесткими?

Магнитомягкие
имеют узкую петлю гистерезиса, что
обуславливает малые потери на
перемагничивание, они легко
перемагничиваются.

Магнитожёсткие
имеют высокую остаточную индукцию и
коэрцетивную силу. Петля гистерезиса
широкая.

10.
Что изготавливают из магнитомягких
материалов?

Листовая
электротехническая сталь (магнитопроводы
эл машин и аппаратов)

11.
Что изготавливают из магнитожестких
материалов?

Мостоянные
магниты

№5
Трансформаторы

1.
Что такое трансформатор?

Статический
электромагнитный аппарат, предназначенный
для преобразования переменного
напряжения одной величины в переменное
напряжение другой величины.

2.
На каком законе физики основана работа
трансформатора?

На
законе электромагнитной индукции

3.
Каково назначение трансформатора?

Предназначен
для изменения напряжения

4.
Из каких частей состоит трансформатор?

Замкнутый
стальной стердечник, который выполнен
из отдельных листов электротехнической
стали, изолированных друг от друга
слоем лака. НА сердечнике – как минимум
две катушки, которые тщательно
изолированы друг от друга и от
сердечника.

5.
Как связаны обмотки трансформатора
между собой?

Вторичная
является источником переменного U для
первичной . Они не имеют электрической
связи др. с др.

6.
Каково назначение сердечника
трансформатора?

Выполняет
роль магнитопровода

7.
Почему сердечник трансформатора
изготавливается из отдельных
изолированных листов электротехнической
стали?

Для
предотвращения появления вихревых
токов

8.
Почему сердечник трансформатора
делается стальным?

Для
лучшей проводимости тока

9.
Что такое коэффициент трансформации
трансформатора?

Отношение
электродвижущих сил (отношение чисел
витков первичной и вторичной обмоток)

10.
Что такое номинальное напряжение
обмотки?

Напряжение
обмотки при холостом ходе трансформатора

11.
Что такое номинальный ток обмотки?

Ток
который связан с номинальной мощностью
и номинальным напряжением таким
соотношением

12.
Что такое номинальная мощность
трансформатора?

Мощность,
которую трансформатор способен
передать нагрузке не нагреваясь выше
допустимой для него температуры

13.
Какой режим работы трансформатора
называется холостым ходом?

14.
Запишите уравнение трансформаторной
ЭДС.

Такой
режим работы при котором первичная
обмотка поставлена под ном. Напряжение,
а вторичная разомкнута

15.
Запишите уравнение электрического
состояния первичной обмотки
трансформатора.

16.
Что такое приведенный первичный ток?

Составляющая
первичного тока, компенсирующая
размагничивающее действие вторичного
тока.

17.
Запишите уравнение первичного тока
трансформатора.

18.
Что такое намагничивающий ток
трансформатора, как его измерить?

Ток холостого
хода

19.
Сформулируйте условия проведения
опыта холостого хода трансформатора.

К
первичной обмотке подключают номинальное
напряжение, а ко вторичной – вольтметр,
имеющий очень большое сопротивление,
поэтому считают I2=0
a
I1
намного меньше номинального

20.
Что означает термин: «ток холостого
хода 5%»?

Происходит
падении напряжения в первичной обмотке,
поэтому можно считать

21.
Запишите уравнение электрического
состояния вторичной обмотки
трансформатора.

22.
Сформулируйте условия проведения
опыта короткого замыкания трансформатора.

Вторничная
обмотка замыкается накоротко, а
напряжение на первичной обмотке
устанавливают такой величины, чтобы
ток в ней был равен номинальному.

23.
Как изменится магнитный поток в
сердечнике трансформатора при
увеличении тока вторичной обмотки?

увеличится

24.
Что такое коэффициент загрузки
трансформатора?

Бэтта
– отношение тока, протекающего в
обмотке трансформатора к номинальному
току той же обмотке.

25.
Как изменятся потери в сердечнике
трансформатора при увеличении тока
вторичной обмотки?

Не
изменится

26.
При каком условии КПД трансформатора
достигает максимального значения?

Когда
переменные потери в обмотках станут
равными постоянным потерям в сердечнике

27.
Как изменятся потери в обмотках
трансформатора при увеличении тока
первичной обмотки?

увеличится

28.
Запишите формулу для расчета коэффициента
загрузки, соответствующего максимальному
КПД?

29.
Запишите формулу для расчета КПД
трансформатора.

30.
Запишите формулу для расчета годового
КПД трансформатора.

31.
Что называется коэффициентом
трансформации трехфазного трансформатора?

Для
групп

отношение линейных напряжений на
первичной и вторичной сторонах равно
коэффициенту трансформации.

т.о.

при соединении

При
соединении

№9
Основы промышленной электроники

1.
Что называется p-n переходом?

Граница
между областями с различной проводимостью
в одном кристалле полупроводника

2.
Какое включение p-n перехода называется
прямым?

Если
источник подключён + к Р

3.
Какое включение p-n перехода называется
обратным?

Если
источник подключён + к n

4.
Как изменится сопротивление запирающего
слоя при увеличении обратного
напряжения?

Запирающий
слой увеличивается, возрастает его
сопротивление, ток протекать не будет.

5.
Как изменится сопротивление запирающего
слоя при увеличении прямого напряжения?

Толщина
запирающего слоя и его сопротивление
уменьшается

6.
Каким свойством обладает p-n переход?

Свойство
пропускать ток только в одном направлении
(если + к Р)

7.
Какой прибор называется диодом?

Полупроводниковый
прибор с одним электрическим переходом
и 2 внешними выводами

8.
Начертите условное обозначение диода.

10.
Что называют электрическим пробоем
p-n перехода?

Резкое
возрастание обратного тока даже при
незначит увеличении обр. напряжения,
свер определённого значения, при
котором п-н переход не разрушается и
сохраняет работоспособность.

11.
Каково назначение выпрямителя?

Преобразования
переменного напряжения в постоянное

12.
Из каких основных частей состоит
выпрямитель?

Силовой
трансформатор, система вентелей
(диодов), сгалживающий фильтр,
стабилизатор

14.
В каком соотношении находятся среднее
выпрямленное напряжение однофазного
однополупериодного выпрямителя и
действующее значение напряжения на
его входе?

15.
В каком соотношении находятся обратное
напряжение на диоде и среднее
выпрямленное напряжение однофазного
однополупериодного выпрямителя?

16.
Как изменится величина выпрямленного
напряжения при подключении емкостного
фильтра?

Увеличивается

19.
Какую роль играет фильтр в выпрямителе?

Для
сглаживания пульсаций выпрямленного
напряжения

20.
Как изменится частота пульсаций
выпрямленного напряжения при подключении
емкостного фильтра?

Остаётся
неизменной

21.
Как изменится амплитуда пульсаций
выпрямленного напряжения при подключении
емкостного фильтра?

Увеличится

23.
В каком соотношении находятся среднее
выпрямленное напряжение однофазного
мостового выпрямителя и действующее
значение напряжения на его входе?

24.
В каком соотношении находятся обратное
напряжение на диоде и среднее
выпрямленное напряжение однофазного
мостового выпрямителя?

25.
Что такое биполярный транзистор?

Полупроводниковый
прибо, имеющий два п-н перехода и 3
внешних вывода

31.
Как осуществляется управление выходным
током в биполярном транзисторе?

Путём
изменения входного тока

32.
Как осуществляется управление выходным
током в униполярном транзисторе?

Путём
изменения ширины канала

33.
Каков физический смысл параметров
транзистора: h21, h22, h31, h32?

входное
сопротивление (зависимость входного
падения напр. От вх. Тока при пост. Вх.
Напряж.)

коэф.
Обратной связи (зависимость входного
напряжения от выходного напряжения
при пост. Входном токе.)

коэф.
Передачи тока (зависимость выходного
тока от входного при пост. Вых.
напряжении)

выходная
проводимость транзистора (определяет
зависимость выходного тока от вых.
Напряжения при пост вх токе)

34.
Какой режим работы транзистора
называется динамическим?

В
котором к эмиттерному переходу
приложено напряжение в прямом
направлении (+ к эмиттеру)

36.
Какую роль играют разделительные
конденсаторы в усилительном каскаде?

1-
защищает источник сигнала от попадания
на него большого постоянного напряжения
с резистора; 2 – разделяет составляющие
коллекторного тока.

37.
Что такое коэффициент усиления
усилителя?

Отношение
напряжения или тока (мощности) на
выходе усилителя, к напряжению или
току на его входе

38.
Что такое полоса пропускания усилителя?

Диапазон
частот

40.
Объясните причины завалов
амплитудно-частотной характеристики
усилителя низкой частоты на высоких
и низких частотах?

Ов
низких част – наличие разделительных
конденсаторов, кот по отношению к
усилительному сигналу включён
последовательно, а в высоких –
обусловлен паразитной ёмкостью к-б
перехода.

42.
Почему амплитудная характеристика
усилителя низкой частоты не выходит
из начала координат?

Тк
если на вход усилителя мы ничего не
подщаём, то на выходе мы всёравно имеем
какое-то напряжение

43.
Что такое нелинейные искажения?

При
больших входных сигналах ()
пропорциональность между входным и
выходным напряжениями нарушается
из-за нелинейности вольт-амперных
характеристик транзистора. Это приводит
к искажению формы выходного сигнала.

45.
Что такое фазовые искажения усилителя
и в чем их причины?

Несоответствие
входных и выходных фаз. Причина –
нелинейность характеристики транзистора

7
Асинхронный двигатель

1.
Каково назначение статора асинхронного
двигателя?

Служит
для создания вращающего магнитного
поля

2.
Запишите формулу для расчета частоты
вращения магнитного поля статора.

3.
Почему ротор асинхронного двигателя
набирается из отдельных изолированных
листов стали?

Для
того, чтобы не возникало вихревых
токов

4.
В чем отличие короткозамкнутого ротора
от фазного?

К.з.-
из Cu или Al стержни; Фазный- из Cu провода
сведенного в звезду

5.
Что такое скольжение асинхронного
двигателя?

Отношение
разности частот вращения поля статора
и вращения ротора к частоте вращения
поля статора.

6.
При каком условии работа асинхронного
двигателя устойчива?

Sн=0,02-0,08

7.
Как рассчитать частоту тока в роторе?

8.
Что понимают под номинальной мощностью
двигателя?

Max.
P , кот. потребляет двигатель

9.
Как рассчитать номинальную мощность
двигателя?

10.
Как конструктивно выполнена обмотка
ротора короткозамкнутого асинхронного
двигателя?

В
форме беличьего колеса

11.
Чему равна предельная частота вращения
асинхронного двигателя при частоте
400 Гц?

24000

12.
Как рассчитать номинальный момент
двигателя?

13.
Что такое критическое скольжение?

14.
Чему равна предельная частота вращения
магнитного поля статора при частоте
50 Гц?

3000об/мин

16.
Что означает термин: «рабочий участок
механической характеристики жесткий»?

Т.е.
в широком диапазоне нагрузок U меняется
мало

17.
С какой целью при пуске мощных
асинхронных двигателей понижают
напряжение?

Чтобы
понизить ток

18.
Что такое кратность пускового тока?

19.
Что такое кратность пускового момента?

20.
Что такое перегрузочная способность
асинхронного двигателя?

21.
Как изменится частота вращения
асинхронного двигателя при увеличении
частоты тока?

22.
Как изменится частота вращения
асинхронного двигателя при увеличении
числа полюсов?

Увеличится

уменьшится

23.
Какими путями можно изменить частоту
вращения асинхронного двигателя?

Изменяя
частоту тока в сети или число пар
полюсов обмотки статора

24.
Как изменить направление вращения
асинхронного двигателя?

Поменяв
местами 2 провода, соединяющие клеммы
3-фазной сети

25.
Как изменится режим работы двигателя
при обрыве одной из фаз?

Скорость
вращения не изменится, а ток возрастет

Двигатели
постоянного тока

1.
Каково назначение статора двигателя
постоянного тока?

Создание
постоянного неподвижного магнитного
поля

2.
Почему якорь двигателя постоянного
тока выполнен из отдельных изолированных
листов стали?

Для
уменьшения потерь на вихревые токи

3.
Какую роль в двигателе постоянного
тока играет коллектор?

Поддерживает
направление вращающего момента

4.
На каких законах физики основан принцип
действия двигателя?

Закон
электромагнитной индукции и закон
ампера

5.
Запишите основное уравнение двигателя
постоянного тока.

6.
Запишите уравнение ЭДС, возникающей
в двигателе постоянного тока.

7.
Запишите уравнение вращающего момента
двигателя постоянного тока.

8.
Запишите скоростное уравнение двигателя
постоянного тока параллельного
возбуждения.

9.
С какой целью в цепь якоря двигателя
постоянного тока включают пусковой
реостат?

Для
регулирования пускового якорного
тока

10.
Что такое кратность пускового тока?

Отношение
пускового тока к номинальному.

11.
Как изменится частота вращения
двигателя постоянного тока при
увеличении тока возбуждения?

увеличится

12.
Как изменится частота вращения
двигателя постоянного тока при
увеличении магнитного потока?

уменьшится

13.
Как изменится частота вращения
двигателя постоянного тока при
увеличении напряжения сети?

Увеличивается

14.
Как изменить направление вращения
двигателя постоянного тока?

Изменить
полярность источника питания якорной
цепи (цепи возбуждения)

15.
Запишите уравнение механической
характеристики двигателя постоянного
тока параллельного возбуждения.

16.
Запишите уравнение механической
характеристики двигателя постоянного
тока последовательного возбуждения.

17.
Почему разрыв цепи возбуждения во
время работы для двигателя постоянного
тока параллельного возбуждения опасен?

Очень
большой пусковой момент

18.
Как изменится частота вращения
двигателя постоянного тока
последовательного возбуждения при
уменьшении нагрузки на валу?

увеличивается

19.
Почему работа двигателя постоянного
тока последовательного возбуждения
на холостом ходу недопустима?

Потому
что на холл ходу скорость вращения
вала может вырасти настолько, что
центробежные силы вырвут якорные
обмотки из пазов и двигатель выйдет
из строя.

20.
Как изменится частота вращения
двигателя параллельного возбуждения
при увеличении нагрузки на валу?

Остаётся
неизменной

Раздел
8. Основы электрических измерений

1.
Что такое измерение?

Познавательный
процесс сравнения измеряемой величины
с некоторым её значением принятым за
единицу.

2.
Что такое мера?

Вещественное
воспроизведение единицы измеряемой
физич величины с определяемой наперёд
заданной точностью.

3.
Что такое измерительный прибор?

Устройство,
служащее для сравнения измеряемой
величины с мерой

4.
Что такое погрешность измерения?

Отклонение
результатов измерения от действительного
значения.

5.
Что такое абсолютная погрешность
измерения?

Погрешность,
выраженная ыв единицах измеряемой
величины
Х-измеренное
значение, Ха-действительное значение
измеряемой величины.

6.
Что такое относительная погрешность
измерения?

Погрешность,выраженная
в процентах от действительного
значения.

7.
Что такое приведенная погрешность
измерения?

Выраженная
в процентах от нормированного значения
шкалы прибора

8.
Что такое поправка к показаниям
прибора?

Компенсация
погрешности по знаку

9.
Дайте определения систематической
случайной и субъективной погрешностей.

Сис
– остаются в процессе измерения
постоянными или изменяются по опр
закону; Случ – врез причин кот отчётливо
не проявляются в единичном измерении.
Суб – погрешности вследствии ошибки
экспериментатора

10.
Какие измерения называются прямыми?

Результаты
которых следуют непосредственно из
опытов

11.
Какие измерения называются косвенными?

Результаты
которых следуют из зависимости исконных
от измеренных прямым способом величин
.

12.
В чем сущность метода непосредственной
оценки?

Величина
определяется непосредственно по
градуированной шкале отсчётного
устройства.

13.
В чем сущность метода сравнения?

Метод
в котором измеряемая величина
сравнивается с мерой.

14.
Что такое класс точности прибора?

Приведённое
значение основной максимальной
погрешности на шкале

15.
Чем обусловлена основная погрешность
прибора?

Конструкцией
прибора

16.
Чем обусловлена дополнительная
погрешность прибора?

Отклонением
условий эксплуатации от нормированных

18.
В каком соотношении должны находиться
сопротивления амперметра и цепи, в
которую он включается?

Сопротивление
амперметра не менее, чем на 3 порядка
меньше

19.
В каком соотношении должны находиться
сопротивления вольтметра и участка
цепи, параллельно которому он
подключается?

Сопр.
вольтметра больше соротивления участка
цепи, параллельно которому он включается
не менее, чем на три порядка

20.
Как определить цену деления прибора?

Отношение
диапазона измерения прибора к числу
делений.

21.
Как расширить пределы измерения
магнитоэлектрических амперметров и
вольтметров?

Для
того, чтобы увеличить диапазон
измерения, нужно последовательно
подключить дополнительное сопротивление

22.
Как расширяют пределы измерения
электромагнитных амперметров и
вольтметров?

Пределы
электромаг. Вольтметров расширяют,
используя измерительные трансформаторы

23.
Как рассчитать сопротивление шунта?

I
– предел измерения, до которого
расшитряется диапазон

24.
Как рассчитать величину добавочного
сопротивления?

U
– предел измерения, до которого
расшитряется диапазон

25.
Как рассчитать составляющие полной
мощности при измерении методом трех
приборов?

26.
Какие резисторы называются малыми,
средними, большими?

Малые
до 1 Ом

Средние
до 10 кОм

Большие
больше 10 кОм

27.
Начертите схему измерения сопротивлений
малых резисторов методом двух приборов.

28.
Начертите схему измерения сопротивлений
больших резисторов методом двух
приборов.

29.
Начертите схему измерения сопротивлений
в цепях переменного тока методом трех
приборов.

31.
Начертите схему измерения напряжения
компенсационным методом.

32.
Начертите схему измерения сопротивления
мостовым методом.

Текущий расход и закон Ома

Переменный ток:
Электрический ток, периодически меняющий направление на противоположное.

Цепь:
Полный или частичный путь, по которому может течь ток.

Сопротивление:
Свойство проводника, с помощью которого он препятствует прохождению электрического тока, что приводит к выделению тепла в проводящем материале.

Напряжение:
Электродвижущая сила или разность электрических потенциалов, выраженная в вольтах.

Ток:
Поток или скорость электрического заряда в проводнике или среде между двумя точками, имеющими разность потенциалов, обычно выражаемую в амперах.

Ток и закон Ома

Закон Ома — самый важный, основной закон электричества.Он определяет соотношение между тремя основными электрическими величинами: током, напряжением и сопротивлением. Когда напряжение подается на цепь, содержащую только резистивные элементы (то есть без катушек), ток течет в соответствии с законом Ома, который показан ниже.

I = V / R

Где:

Я =

Электрический ток (Амперы)

V =

Напряжение (Напряжение)

R =

Сопротивление (Ом)

Закон Ома гласит, что электрический ток (I ), протекающий в цепи, пропорционален напряжению ) и обратно пропорционален сопротивлению (R) .Следовательно, если напряжение увеличивается, ток будет увеличиваться при условии, что сопротивление цепи не изменится. Точно так же увеличение сопротивления цепи снижает ток, если напряжение не изменяется. Формулу можно реорганизовать, чтобы можно было легко увидеть взаимосвязь для всех трех переменных.

Приведенный ниже Java-апплет позволяет пользователю изменять каждый из этих трех параметров в законе Ома и видеть влияние на два других параметра. Значения можно вводить в диалоговые окна, или также можно изменять сопротивление и напряжение, перемещая стрелки в апплете.Ток и напряжение отображаются так, как если бы они отображались на осциллографе, где по оси X отложено время, а по оси Y — амплитуда тока или напряжения. Закон Ома действует как для постоянного (DC), так и для переменного (AC) тока. Обратите внимание, что в цепях переменного тока, состоящих из чисто резистивных элементов, ток и напряжение всегда находятся в фазе друг с другом.

Упражнение: Используйте интерактивный апплет ниже, чтобы исследовать взаимосвязь переменных в законе Ома.Измените напряжение в цепи, щелкнув и перетащив стрелку, помеченную буквой V. Сопротивление в цепи можно увеличить, перетащив стрелку под переменный резистор, помеченный R. Обратите внимание, что Вертикальная шкала экрана осциллографа автоматически подстраивается под значение тока.

Посмотрите, что происходит с напряжением и током при увеличении сопротивления в цепи. Что произойдет, если в цепи недостаточно сопротивления? Если сопротивление увеличивается, что должно произойти, чтобы поддерживать постоянный уровень тока?

Щелкните здесь, чтобы запустить приложение JavaScript на основе закона Ома.

По закону Ома I V, но I 1 / V в уравнении мощности. Как?

In I = V / R, ток прямо пропорционален напряжению, но ток обратно пропорционален напряжению в P = VI?

Это еще один запутанный вопрос, который чаще всего задают на собеседованиях по электротехнике и электронике.

Согласно закону Ома, Ток увеличивается при увеличении напряжения (I = V / R), но Ток уменьшается при увеличении напряжения согласно формуле (P = VI).Как объяснить?

т.е.

  • Согласно закону Ома: I ∝ V (ток прямо пропорционален напряжению. I = V / R)
  • Согласно формуле мощности: I ∝ 1 / V (ток обратно пропорционален напряжению. I = P / V)

Короче говоря, согласно закону Ома (V = IR или I = V / R), который показывает, что ток прямо пропорционален напряжению, но согласно P = VI или I = P / V , это показывает, что ток обратно пропорционален напряжению.

Давайте проясним путаницу, связанную с утверждением.

P = V x I

На самом деле, это зависит от того, как вы увеличиваете параметры, то есть увеличиваете ли вы напряжение, сохраняя мощность источника постоянной или она меняется.

  • Если мощность источника постоянна, ток будет уменьшаться при увеличении напряжения.
  • Если вы не заботитесь о мощности и просто замените батарею на новую с более высокой номинальной мощностью, это может увеличить ток при увеличении напряжения, поскольку мощность перестает быть постоянной i.е. мощность также была увеличена.

В случае трансформатора, когда напряжение увеличивается, ток уменьшается, потому что мощность остается постоянной, то есть мощность обеих сторон составляет P = VI (без учета коэффициента мощности: Cos θ).

В = I x R

По закону Ома ток (I) прямо пропорционален напряжению (В), если сопротивление (R) и температура остаются постоянными.

Согласно формуле мощности, в ней говорится, что ток обратно пропорционален напряжению, если мощность остается прежней.

Как мы уже знаем, в повышающем трансформаторе, если напряжение увеличивается, ток уменьшается там, где мощность такая же (поскольку трансформатор только повышает или понижает значение тока и напряжения и не меняет значение сила). Точно так же напряжение уменьшается при увеличении тока в понижающем трансформаторе.

То же самое и с генерирующей станцией, где выработка электроэнергии постоянна. Если мощность на стороне генерации улучшится, увеличатся как ток, так и напряжение.

Вкратце:

  • Если мощность постоянна = Напряжение обратно пропорционально току , т.е. В ∝ 1 / I в P = VxI .
  • Если сопротивление и температура постоянны: Напряжение прямо пропорционально току то есть В ∝ I в В = IxR .

Это точная причина, по которой по закону Ома ток прямо пропорционален напряжению, но обратно пропорционален формуле напряжения в мощности.

Связанные вопросы / ответы:

Последствия обрыва и короткого замыкания

ВЛИЯНИЕ ОТКРЫТОГО И КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Ранее в этой главе обсуждались термины обрыв и короткое замыкание. Следующее обсуждение касается воздействия на цепь при обрыве или коротком замыкании.

Основное различие между разрывом в параллельной цепи и разрывом в последовательной цепи состоит в том, что в параллельной цепи разрыв не обязательно приведет к отключению цепи.Если разомкнутая ситуация возникает в последовательном участке цепи, тока не будет, потому что нет полного пути для протекания тока. Если, с другой стороны, размыкание происходит на параллельном пути, некоторый ток все равно будет течь в цепи. Параллельная ветвь, в которой происходит разрыв, будет эффективно отключена, общее сопротивление цепи УВЕЛИЧИТСЯ, а общий ток УМЕНЬШИТСЯ.

Чтобы прояснить эти моменты, на рис. 3-61 показана последовательная параллельная цепь. Сначала будет рассмотрен эффект разрыва последовательной части этой цепи.На рис. 3-61 (A) показана нормальная схема, R T = 40 Ом и I T = 3 ампера. На рисунке 3-61 (B) в последовательной части цепи показан разрыв, полный путь для тока отсутствует, и сопротивление цепи считается бесконечным.

Рисунок 3-61. — Последовательно-параллельная схема с обрывами.

На рисунке 3-61 (C) показан разрыв в параллельной ветви R 3 . Нет пути прохождения тока через R 3 . В цепи ток течет только через R 1 и R 2 .Поскольку существует только один путь для прохождения тока, R 1 и R 2 фактически включены последовательно.

В этих условиях R T = 120 Ом и I T = 1 ампер. Как вы можете видеть, когда в параллельной ветви происходит разрыв, общее сопротивление цепи увеличивается, а общий ток цепи уменьшается.

Короткое замыкание в параллельной сети имеет эффект, аналогичный короткому замыканию в последовательной цепи. Как правило, короткое замыкание вызывает увеличение тока и возможность повреждения компонентов независимо от типа задействованной цепи.Чтобы проиллюстрировать этот момент, на рис. 3-62 показана последовательно-параллельная сеть, в которой возникают короткие замыкания. На рисунке 3-62 (A) показана нормальная схема. R T = 40 Ом и I T = 3 ампера.

Рисунок 3-62. — Последовательно-параллельная цепь с короткими замыканиями.

На рисунке 3-62 (B), R 1 закорочено. R 1 теперь имеет нулевое сопротивление. Суммарное сопротивление цепи теперь равно сопротивлению параллельной сети R 2 и R 3 , или 20 Ом.Ток в цепи увеличился до 6 ампер. Весь этот ток проходит через параллельную сеть (R 2 , R 3 ), и это увеличение тока, скорее всего, повредит компоненты.

На рисунке 3-62 (C) R 3 закорочен. При замкнутом R 3 происходит короткое замыкание параллельно с R 2 . Короткое замыкание направляет ток вокруг R 2 , эффективно удаляя R 2 из цепи. Общее сопротивление цепи теперь равно сопротивлению R 1 , или 20 Ом.

Как известно, R 2 и R 3 образуют параллельную сеть. Сопротивление сети можно рассчитать следующим образом:

Дано:

Решение:

Общий ток цепи с замкнутым R 3 составляет 6 ампер. Весь этот ток протекает через R 1 и, скорее всего, повредит R 1 . Обратите внимание, что даже если закорочена только одна часть параллельной сети, вся параллельная сеть была отключена.

Как обрывы, так и короткие замыкания, если они происходят в цепи, приводят к общему изменению эквивалентного сопротивления. Это может вызвать нежелательные эффекты в других частях схемы из-за соответствующего изменения общего протекания тока. Короткое замыкание обычно приводит к отказу компонентов в цепи, которая не имеет должным образом предохранителей или иным образом не защищена. Неисправность может принять форму перегоревшего резистора, поврежденного источника или возгорания компонентов схемы и проводки.

Предохранители и другие устройства защиты цепей устанавливаются в цепях оборудования для предотвращения повреждений, вызванных увеличением тока.Эти устройства защиты цепи предназначены для размыкания, если ток увеличивается до заданного значения. Устройства защиты цепи подключаются последовательно со схемой или частью цепи, которую защищает устройство. Когда устройство защиты цепи размыкается, ток в цепи прекращается.

Более подробное объяснение предохранителей и других устройств защиты цепей представлено в Модуле 3, Введение в защиту цепей, управление и измерения.

Какое влияние на общее сопротивление и общий ток в цепи оказывает обрыв в (а) параллельной ветви и (б) в последовательной части?

Какое влияние на общее сопротивление и общий ток в цепи оказывает короткое замыкание в (а) параллельной ветви и (б) в последовательной части?

Если одна ветвь параллельной сети закорочена, какая часть тока цепи протекает через остальные ветви?

вопросов с несколькими вариантами ответов по последовательно-параллельным схемам

0 из 20 завершенных вопросов

Вопросы:

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
  7. 7
  8. 8
  9. 9
  10. 10
  11. 11
  12. 12
  13. 13
  14. 14
  15. 15
  16. 16
  17. 17
  18. 18
  19. 19
  20. 20

Информация

Последовательно-параллельные схемы

MCQ

Вы уже прошли тест раньше.Следовательно, вы не можете запустить его снова.

Вы должны войти в систему или зарегистрироваться, чтобы начать викторину.

Вы должны пройти следующую викторину, чтобы начать эту викторину:

0 из 20 вопросов ответил правильно

Ваше время:

Истекло время

Вы набрали 0 из 0 баллов, (0)

Средний балл
Ваша оценка
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
  7. 7
  8. 8
  9. 9
  10. 10
  11. 11
  12. 12
  13. 13
  14. 14
  15. 15
  16. 16
  17. 17
  18. 18
  19. 19
  20. 20

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *