Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Методические указания

Изучение темы начинают с электрической цепи и ее элементов.

Электрическая цепь – это совокупность устройств и объектов, образующих замкнутый путь для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которой могут быть описаны с помощью понятий тока, напряжения, ЭДС и сопротивления.

Электрический ток – это направленное движение носителей зарядов.

Сила тока определяется количеством электричества (зарядом), проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени:

I = Q/ t

Единицей силы тока является ампер (А):

1А = 1Кл /1 с

Плотность тока (А/мм²)

J=I/ S

I – ток в проводнике, А S – площадь поперечного сечения, мм².

Закон Ома для участка цепи: ток, проходящий по участку цепи, прямо пропорционален напряжению U, приложенному к этому участку, и обратно пропорционален его сопротивлению R, т.е.

I = U / R

где U – в вольтах (В); R – в Омах (Ом).

Закон Ома для всей цепи

I = Е / (R+r)

где Е – электродвижущая сила источника электрической энергии, В; R – сопротивление внешней цепи, Ом; r – внутреннее сопротивление источника, Ом.

Электрическое сопротивление проводника

R = U / I

Величину, обратную сопротивлению, называют проводимостью G и выражают в сименсах (См), 1 См = 1/Ом:

G= 1 / R

Сопротивление провода

R = ρ · l / S

где ρ – удельное сопротивление, Ом·мм²/м; l - длина проводника, м; S - площадь его поперечного сечения, мм².

Сопротивление проводника зависит от температуры:

R₂ = R₁· [1+α(t₂ – t₁)]

где R₁– сопротивление проводника при температуре t₁, Ом; R₂- сопротивление проводника при температуре t₂, Ом; α - температурный коэффициент сопротивления, численно равный относительному приращению сопротивления при нагревании проводника на 1⁰С.

Энергия и мощность электрической цепи.

Работа (энергия W), затраченная на перенос заряда Q на участке цепи за время t,

А=W = U·Q, или А=W = U·I·t

где А выражена в джоулях (Дж).

Работа, совершенная источником электрической энергии с ЭДС Е,

А=Е·Q, или А=W = Е·I·t

Мощность, потребляемая нагрузкой,

Р=А/t=U·I = R·I²=U²/R

где Р выражена в ваттах (Вт).

Мощность, развиваемая источником или генератором,

Р_г=Е·I

По закону сохранения энергии мощность генератора равна сумме мощностей потребителей. Это равенство называют балансом мощностей в электрических цепях:

Р_г=Σ Р_i Е·I = Σ I²·R_i

Закон Джоуля – Ленца.

Количество теплоты (Дж), выделенное при прохождении постоянного тока в проводнике,

Q= I²·R·t

или

Q= 0,24 ·I²·R·t

здесь Q выражено в калориях.

Последовательное, параллельное и смешанное соединение резисторов.

Эквивалентное сопротивление ряда последовательно соединенных резисторов равно сумме их сопротивлений:

R= R₁ + R₂+… +R_n

Параллельным называют такое соединение резисторов, при котором между двумя узлами электрической цепи присоединено несколько резисторов. Эквивалентная проводимость этого участка цепи равна сумме проводимостей всех параллельных ветвей:

G=G₁ + G₂+ …+G_n

или

1/R = 1/R₁ + 1/R₂+…+1/R_n

Смешанное соединение резисторов – это последовательно-параллельное соединение резисторов или участков цепи.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒