4) Переменный электрический ток. Активное сопротивление: сила тока в цепи с резистором, мощность в цепи с резистором, действующее значение силы тока и напряжения.

Ответ: Переменный ток в осветительной сети квартиры, применяется на заводах и фабриках, представляет собой не что иное, как вынужденные электромагнитные колебания. Сила тока и напряжение меняются со временем по гармоническому закону.

Ту величину, которую мы называли электрическим сопротивлением или просто сопротивлением теперь будем называть активным сопротивлением.

В проводнике с активным сопротивлением колебания силы тока по фазе совпадают с колебаниями напряжения, а амплитуда силы тока определяется равенством:

Мощность в цепи постоянного тока на участке сопротивления R определяется формулой

Величина равная квадратному корню из среднего значения квадрата силы тока, называется действующим значением силы переменного тока, обозначается через I:

Колебания силы тока в цепи с резистором совпадают по фазе с колебаниями напряжения. Мощность в цепи переменного тока определяется действующими значениями силы тока и напряжения

5) Конденсатор в цепи переменного тока. Катушка индуктивности в цепи переменного тока.

Ответ: Сопротивление цепи с конденсатором обратно пропорционально произведению частоты на электроемкость. Колебания силы тока опережают колебания напряжения на

Катушка индуктивности оказываает сопротивление переменному току. Это сопротивление называемое индуктивным, равно произведению частоты на индуктивность. колебания силы тока в цепи с индуктивностью отстают по фазе от колебаний напряжения на .

6) Резонанс в электрической цепи. Амплитуда силы тока при резонансе. Использование резонанса в радиосвязи. Необходимость учета возможности резонанса в электрической цепи.

Ответ: Резонанс наблюдается только в том случае, когда собственная частота колебаний системы совпадают с частотой изменения внешней силы. Если трение мало, то амплитуда установившихся вынужденных колебаний резко увеличивается. Совпадение законов механических и электромагнитных колебаний сразу позволяет сделать заключение о возможностях резонанса в электрической цепи, если эта цепь представляет собой колебательный контур, обладающий определенной собственной частотой колебаний

Амплитуда установившихся колебаний силы тока при резонансе определяется уравнением:

Явление электрического резонанса используется при осуществлении радиосвязи. Радиоволны от различных передающих станций возбуждают в антенне радиоприемника переменные токи различных частот, так как каждая работающая радиостанция работает на своей частоте.

Необходимость учета возможности резонанса в электрической цепи. В некоторых случаях резонанс в электрической цепи может принести большой вред. Чрезмерно большие токи могут перегреть провода, большие напряжения приведут к пробою изоляции.

7) Генератор на транзисторе: автоколебательные системы, создание незатухающих колебаний в контуре, работа генератора на транзисторе, основные элементы автоколебательной системы, примеры автоколебательных систем.

Ответ: Системы, в которых генерируется незатухающие колебания за счет поступления энергии от источника внутри системы, называют автоколебательными. Генератор на транзисторе- пример автоколебательной системы.

Чтобы колебания не затухали, нужно компенсировать потери энергии за каждый период. Пополнять энергию в контуре можно, подзаряжая конденсатор. Для этого надо периодически подключать контур к источнику постоянного напряжения. Конденсатор должен подключаться к источнику только в те интервалы времени, когда присоединенная к положительному полюсу источника пластина заряжена положительно, а присоединенная к отрицательному полюсу — отрицательно (рис. 4.21). Только в этом случае источник будет подзаряжать конденсатор, пополняя его энергию.

Если же ключ замкнуть в момент, когда присоединенная к положительному полюсу источника пластина имеет отрицательный заряд, а присоединенная к отрицательному полюсу — положительный, то конденсатор будет разряжаться через источник (рис. 4.22). Энергия конденсатора при этом будет убывать.

Автоколебания возбуждаются не только в электрических системах, но и в механических. К таким системам относятся обычные часы с маятником или балансиром (колесиком с пружинкой, совершающим крутильные колебания). Источником энергии в часах служит потенциальная энергия поднятой гири или сжатой пружины.

8) Генератор переменного тока. Трансформаторы: назначение и устройство трансформаторов, трансформатор на холостом ходу, работа нагруженного трансформатора. Производство и использование электрической энергии. Передача электроэнергии.

Ответ: В больших промышленных генераторах вращается именно электромагнит, которой является ротором, в то время как обмотки, в которых наводится ЭДС, уложены в пазах статора и остаются неподвижными. Дело в том, что подводить ток к ротору или отводить его из обмотки ротора во внешнюю цепь приходится при помощи скользящих контактов. Для это ротор снабжается контактными кольцами, присоединенными к концам его обмотки. (рис 53)

маломощных генераторах магнитное поле создается вращающимся постоянным магнитом. В таком случае кольца и щетки вообще не нужны.

Назначение трансформатора: Преобразование переменного тока, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потерь мощности.

Устройство трансформатора: трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, собранного из пластин, на которые надеты две (иногда и более) катушки с проволочными обмотками (рис 54). Одна из обмоток называется первичной, подключается к источнику переменного напряжения. Вторая обмотка, к которой присоединяют "нагрузку", т.е. приборы и устройства, потребляющие электроэнергию, называют вторичной.