 |
Раздел 1. Электрические цепи постоянного тока
|
|
|
|
Тема 1.1. Электрические цепи постоянного тока
Электрическое поле и его основные характеристики. Электрический ток в различных средах. Сила тока, направление движения. ЭДС источника питания. Элементы электрической цепи. Сопротивление и проводимость проводников. Закон Ома для участка и полной цепи. Режимы работы электрической цепи. Свойства последовательного, параллельного и смешанного соединения резисторов и конденсаторов.*Назначение, виды, конструкция конденсаторов. *Емкость конденсаторных батарей.
Литература: Л.5 стр. 28 – 34
Методические указания
При изучении темы следует, указать на взаимную связь между электрическим полем и электрическим зарядом, рассмотреть силовую и энергетическую характеристики электростатического поля, физическую сущность понятий «напряженность поля» и «электрическое напряжение». Рассмотрение конденсаторов и определение электрическое емкости батарей при различных способах соединений следует связать с вопросом электрической прочности и пробоя диэлектрика. Обучающиеся должны усвоить основные понятия, характеризующие электрическую энергию: электрический ток, плотность тока, электрическое сопротивление и проводимость вещества, а также условные графические изображения элементов цепи (источников питания, резисторов, проводников, коммутационных аппаратов, измерительных приборов и др.). Изучение законов Ома следует сопровождать решением примеров и задач.
Вопросы для самоконтроля
1. что такое электрическое поле?
2. сформулируйте закон Кулона.
3. что такое напряженность электрического поля?
4. как графически изображают электрическое поле?
|
|
|
5. чему равна напряженность электрического поля внутри проводника?
6. что такое диэлектрическая проницаемость?
7. что такое разность потенциалов? В каких единицах она измеряется?
8. чему равна емкость уединенного проводника? В каких единицах измеряется емкость?
9. как надо соединить конденсаторы, чтобы их общая емкость увеличилась? Уменьшилась?
10. что такое сила и плотность тока? В каких единицах они измеряются?
11. какова причина электрического сопротивления, от чего зависит сопротивление проводника?
12. чему равно общее сопротивление последовательно соединенных проводников?
13. чему равно общее сопротивление параллельно соединенных проводников?
14. сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи
*Тема 1.2. Законы Кирхгофа, Джоуля- Ленца.
Работа и мощность электрической цепи. Баланс мощностей. Закон Джоуля- Ленца. Первый и второй законы Кирхгофа. Расчет простых и сложных электрических цепей. *Способы расчета электрических цепей по законам Кирхгофа.
Литература: Л.5 стр. 33 – 350
Методические указания
Изучение закона Джоуля - Ленца целесообразно сопровождать решением примеров и задач. Следует рассмотреть методику выбора проводов по условиям допустимого их нагрева; отметить важность использования высокого напряжения при передаче электрической энергии на дальние расстояния. Особо отметить использование теплового действия тока в сварке. Уметь пользоваться первым и вторым законом Кирхгофа для расчета электрических цепей.
Вопросы для самоконтроля
1. запишите формулы для вычисления работы и мощности электрического тока
2. сформулируйте закон Джоуля-Ленца
3. что такое потеря напряжения в линии?
4. как влияет напряжение в линии электропередачи на потери мощности в проводах?
5. сформулируйте первый закон Кирхгофа
6. сформулируйте второе правило Кирхгофа
7. сформулируйте правило знаков при использовании законов Кирхгофа
|
|
|
*Практическое занятие №1
Расчет цепей постоянного тока при последовательном, параллельном и смешанном соединении резисторов.
*Лабораторная работа №1
Изучение оборудования электротехнической лаборатории. Техника безопасности.
Лабораторная работа №2
Последовательное соединение резисторов. Законы Ома. Параллельное соединение резисторов. Законы Кирхгофа.
Раздел 2. Электромагнетизм
*Тема 2.1.Магнитные цепи
Характеристики магнитного поля. Единицы измерений магнитных величин. Направление магнитного поля. Магнитные материалы. Элементы магнитной цепи. Закон Ома для магнитной цепи. Движение проводников с током в магнитном поле. Правило левой руки. Электромагниты и их применение.
Литература: Л.5 стр. 77 – 82
Методические указания
В данной теме необходимо показать, что движущийся электрический заряд и проводник с током окружены магнитным полем, которое выявляется по силовому воздействию на элементарный проводник с током. Магнитное поле представляет собой одну из физических сторон электромагнитного поля (как вида материи), выявляемого по силовому действию на электрический ток. Основная характеристика магнитного поля – магнитная индукция. Далее следует дать определение всех основных понятий, характеризующих магнитное поле: магнитной индукции, магнитного потока, магнитной постоянной, магнитной проницаемости вещества, напряженности магнитного поля, намагничивающей силы. Дать физическое толкование закона полного тока и его применение для расчета магнитных цепей.
Вопросы для самоконтроля
1. как взаимодействуют полюсы магнитов?
2. какой величиной характеризуется магнитное поле?
3. как графически изображается магнитное поле?
4. сформулируйте правило буравчика
5. запишите закон Ампера
6. сформулируйте правило левой руки
7. что такое сила Лоренца? Чему она равна?
8. какие материалы называются диамагнетиками, парамагнетиками,
ферромагнетиками?
9. что такое магнитная проницаемость?
10. что такое остаточная намагниченность?
11. чему равен магнитный поток через контур? В каких единицах он
измеряется?
*Тема 2.2. Явление электромагнитной индукции
|
|
|
Закон электромагнитной индукции. Определение направления индуцированной ЭДС с помощью правой руки. Индуктивность, явление само и взаимоиндукции. Определение ЭДС самоиндукции. Правило Ленца. Расчет индуктивности.
Литература: Л.5 стр. 88 – 90
Методические указания
Наиболее важным вопросом этой темы является взаимное преобразование механической и электромагнитной энергии на основе электромагнитной индукции в электрических машинах, аппаратах и приборах. Весьма важно дать правильное толкование закона Ленца, рассматривающего, по существу, явление инерции движения электрических зарядов. Также важно разобрать энергетический баланс при взаимном преобразовании механической и электрической энергии, из которого вытекают основные уравнения для определения величины ЭДС и электромагнитной силы.
Эта тема служит основой для изучения электрических машин и трансформаторов.
Вопросы для самоконтроля
1. запишите закон электромагнитной индукции
2. сформулируйте правило Ленца
3. в чем состоит явление самоиндукции?
4. по какой формуле можно вычислить ЭДС самоиндукции?
5. в каких единицах измеряется индуктивность?
6. с помощью какой формулы можно вычислить индуктивность соленоида?
|
|
|
