Раздел 1 Линейные и нелинейные электрические цепи постоянного тока

Тема 1.1 Физические процессы в электрических цепях

Электрическое поле и его основные характеристики: напряженность, по-тенциал, напряжение. Электрическое поле как вид материи.

Стационарное электрическое поле в проводнике при постоянном элек-трическом токе, сравнение его с электростатическим полем.

Электрический ток проводимости (физическое явление), его величина и направление, плотность электрического тока.

Удельная электрическая проводимость и удельное электрическое сопро-тивление характеристики проводниковых материалов. Электрическое сопро-тивление провода, зависимость сопротивления от материала, размеров и тем-пературы провода.

Закон Ома применительно к отрезку провода с постоянным поперечным сечением.

Электрическая цепь и ее основные элементы. Понятие об электронной цепи. Получение электрической энергии из других видов энергии. Электро-движущая сила (ЭДС). Краткие сведения об источниках электрической энер-гии.

Мощность и кпд источника электрической энергии.

Преобразование электрической энергии в другие виды энергии. Резистор и его вольтамперная характеристика.

Мощность и КПД приемника электрической энергии.

Краткие сведения об элементах управления, контроля и защиты в электрических цепях.

Баланс мощностей в электрической цепи. Понятие о режимах электрической цепи и ее элементов: режимы номинальный и рабочий, режимы холостого хода и короткого замыкания.

Схемы электрических цепей: принципиальная схема и расчетная схема (схема замещения). Схемы замещения источников ЭДС и тока, приемников электрической энергии. Идеальные источники электродвижущей силы, тока. Понятие о пассивных и активных элементах электрических цепей.

Лабораторная работа № 1

Исследование источников ЭДС в режимах источника и приемника электрической энергии. Составление баланса мощностей в электрической цепи.

Лабораторная работа №2

Исследование режимов электрической цепи и ее элементов (неразветвленная электрическая цепь с переменным сопротивлением приемника энергии).

Литература: [4, c. 7-58], [8, c. 21-48], [9, c. 6-50].

Методические рекомендации

Изучение материала данной темы базируется на знании строения ве-щества.

Следует уяснить, что электромагнитное поле может существовать от-дельно от частиц, распространяясь в пространстве, а элементарные заряжен-ные частицы без электромагнитного поля не могут.

Обратите внимание, что для исследования электрического поля, создан-ного отрицательно или положительно заряженным телом, используют проб-ный точечный заряд q. Количество электричества, являющееся мерой элек-трического заряда, выражается в тех же единицах, что и элементарные элек-трические заряды, т.е. в кулонах (Кл).

Изучите характеристики электрического поля, их обозначения, единицы измерения.

Необходимо знать, что все вещества в зависимости от их электрических свойств делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.

Источниками электрической энергии могут быть как аккумуляторы, генераторы и источники тока

Вспомните, что напряжение, сопротивление и ток связаны между собой уравнением, которое является основным электротехническим законом и носит назначение закона Ома (1827 г.)

Необходимо четко представлять режимы работы электрических цепей и помнить, что, кроме номинального (рабочего) режима, могут быть: режим холостого хода, короткого за-мыкания и режим согласования

Элементы электрических цепей бывают активными и пассивными: активные – это элементы, в которых энергия преобразуется при наличии электродвижущей силы (они характеризуются, в большинстве случаев, постоянными значениями ЭДС и внутреннего сопротивления); пассивные в которых электроэнергия преобразуется в тепло (они характеризуются сопротивлением или проводимостью).

Подробнее о выводе всех соотношений и теоретических обоснованиях следует ознакомиться по рекомендуемой литературе.