2. Примерный перечень вопросов для защиты задания
1.Начертите схему электрической цепи, состоящей из источника питания, потребителя (не содержащего эдс) и соединительных проводов. Обозначьте элементы схемы и напишите выражение закона Ома для всей цепи.
2.Напишите закон Ома для участка цепи, содержащего только пассивный приемник энергии (через сопротивление и через проводимость).
3.Напишите обобщенный закон Ома (для участка цепи, содержащего эдс).
4.Напишите выражение для напряжения на зажимах источника в режиме нагрузки.
5.Запишите выражение для эквивалентного сопротивления участка цепи, состоящего:
а) из последовательно соединенных сопротивлений;
б) из параллельно соединенных сопротивлений;
6.Как производятся "свертывание" схемы?
7. Сформулируйте законы Кирхгофа и напишите их математические выражения.
8. Изложите сущность метода расчета сложной цепи методом непосредственного применения законов Кирхгофа.
9. Почему при расчете цепи, содержащей n узлов, можно составить по первому закону Кирхгофа только n-1 уравнений?
10. В чем преимущество метода контурных токов по сравнению с методом непосредственного применения законов Кирхгофа?
11. От чего зависит число уравнений, составляемых при расчете цепи методом контурных токов?
12. По каким соображениям выбираются направления токов в ветвях исходной цепи? Как уточняются эти направления?
13. Может ли направление тока в ветви с эдс быть противоположным направлению этой эдс?
14. Определить показание вольтметра, включенного между любыми двумя точками цепи.
15. Напишите и объясните уравнение баланса мощности для сложной цепи.
Приложение 1 (Пример выполнения) Задача 1.1. Линейные электрические цепи постоянного тока
Рис.0. Схема 1 (общая) |
Дано: R1=45 Ом R2=60 Ом R3=33 Ом R4”=60 Ом R4’=20 Ом R5=21 Ом R6’=50 Ом R6”=25 Ом |
E1=0 В E2=52,5 В E3=22,5 В J1= 0 А J2= 0,3 А J3=0 А |
|
1. Преобразование общей схемы по варианту |
|||
Рис.1. Схема 2 (частная по варианту) J3=0 и не изображается. Пунктиром выделен реальный источник
|
Рис.2.
Схема 3 эквивалентна схеме 2, если
|
||
Ом
=18
В
Ом2. Расчет неизвестных токов в ветвях по законам Кирхгофа
а) Для
схемы 2:
число ветвей-8;
число ветвей с известными токами-1 (ветвь
с J2);
неизвестных токов в ветвях 8-1=7; система
должна содержать 7 уравнений (по числу
неизвестных токов), число узлов a,b,c,d,m
равно 5, число уравнений по I
закону Кирхгофа должно быть 5-1=4, так как
один из узлов заземлен. В схеме 2, где
есть ветвь без сопротивления bm,
нужно заземлить один из узлов этой
ветви. Для составления уравнений по II
закону Кирхгофа нужно 7-4=3 уравнения.
Составляем граф схемы (источники энергии
в графе представляем своими внутренними
сопротивлениями
,
резисторы R
не изображаются) рис.3.
|
|
Рис.3.Ненаправленный
граф схемы 2
Уравнения по II
закону Кирхгофа составляются для ячеек
графа. Направление обхода контуров
можно выбирать произвольно. Решая
систему, находим неизвестные токи
(по заданию решать систему не нужно).
б) Для схемы 3: Число неизвестных токов - 6, число узлов – 4, число уравнений по I закону Кирхгофа 4-1=3, число уравнений по II закону Кирхгофа 6-3=3. Контуры и направления обхода выбираем по графу схемы (рис.4).
Рис.4. Ненаправленный граф схемы 3 |
|
Решая систему, находим токи
(по заданию, решать систему не нужно).