История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2022-11-14 | 51 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
12
U=U1+U2+….+Un = IR1+IR2+…+IRn = I (R1+R2+..+Rn) = IRэкв,
где Rэкв.= R1+R2+…+Rn
Напряжение на сопротивлениях распределяется прямо пропорционально этим сопротивлениям:
U1 : U2:…: Un = R1: R2:…: Rn
Параллельное соединение элементов можно заменить одним эквивалентным сопротивлением:
I=I1+I2+…+In = U/R1+U/R2+…+U/Rn = U/Rэкв,
где 1/ Rэкв= 1/R1+1/R2+…+1/Rn
При параллельном соединении элементов токи в них распределяются обратно пропорционально их сопротивлениям:
I1: I2:…: In = 1/R1 : 1/R2 :…: 1/Rn
Эквивалентное сопротивление для последовательно-параллельного соединения элементов:
R экв = R1+R2R3 / (R2+R3)
Формулы преобразования треугольника сопротивлений в эквивалентную трехлучевую звезду имеют вид:
, ,
|
Формулы обратного преобразования ветвей трехлучевой звезды в эквивалентный треугольник:
, ,
Потенциальная диаграмма. Потенциальной диаграммой называют график зависимости распределения потенциала электрической цепи от сопротивления участков этой цепи: . Чтобы построить потенциальную диаграмму, потенциал какой-либо точки приравнивают к нулю (заземляют) и определяют потенциалы остальных точек как напряжение между данной точкой и точкой нулевого потенциала. График имеет вид ломаной линии. При построении диаграммы необходимо учитывать, что источник повышает потенциал на величину ЭДС в направлении действия источника и уменьшает его на эту же величину в обратном направлении. Ток на участке цепи с сопротивлением направлен в сторону понижения потенциала. Потенциалы начальной и конечной точек замкнутого контура равны нулю.
График потенциальной диаграммы позволяет определить напряжение между любыми точками цепи; найти точки равного потенциала; по углу наклона прямых судить о силе тока на разных участках. Пример построения потенциальной диаграммы представлен на рисунке.
Баланс мощностей. В электротехнике существует понятие мощности источника и мощности потребителя. Мощность источника – это скорость, с которой неэлектрическая энергия в источнике преобразуется в электрическую
Рист. = Аист./ t = ЕIt/t = EI
Мощность приемника – это скорость, с которой в приемнике электрическая энергия переходит в неэлектрическую.
Рпот.= А/t = U I t/t =U I = I2R
В любой электрической цепи должен соблюдаться энергетический баланс – алгебраическая сумма мощностей всех источников должна быть равна арифметической сумме мощностей всех приемников энергии: Это равенство называют балансом мощности электрической цепи:
∑ EI =∑ I2R
Если направление ЭДС источника совпадает с направлением тока, то он работает в режиме генератора, т.е. поставляет электрическую энергию в цепь. Его ЭДС имеет знак плюс. Если направление ЭДС противоположно направлению тока, то он работает в режиме потребителя, т.е. потребляет электрическую энергию. Его ЭДС имеет знак минус. В уравнении баланса мощности нужно учитывать знак ЭДС источника.
|
Режимы работы источников питания. Различают четыре режима работы источников питания.
Режим холостого хода. В режиме холостого хода концы источника разомкнуты: (Rх= ∞).
Этот режим используют для измерения Э.Д.С. источника. Параметры режима холостого хода:
Iх = 0; Rх = ∞; Uх = E; (Uх =E-Ir; r = 0; Uх = E)
Режим короткого замыкания. В режиме короткого замыкания концы источника соединены накоротко: (Rк= 0).
Номинальный режим. Это режим работы источника питания при номинальных значениях тока и напряжения. Номинальные значения тока и напряжения приводятся в паспорте источника питания.
Согласованный режим. Это режим работы источника питания с максимальной мощностью Р=Рmах. Такое возможно при условии, когда Rвн =Rвш. Формула мощности для согласованного режима:
Pmax= I2R = E2 / 4R.
График зависимости U(I) называют внешней характеристикой источника. Из этой характеристики можно определить величину напряжения для любого значения тока.
Применение законов Ома и законов Кирхгофа для расчета электрических цепей. Закон Ома применяется, как правило, для расчета значений электрических величин на отдельных пассивных и активных участках цепи. Законы Кирхгофа являются универсальными законами. Чаще всего их применяют для определения токов в ветвях сложных цепей с несколькими источниками питания электрической энергии. Чтобы рассчитать электрическую цепь с помощью уравнений Кирхгофа нужно:
а). Определить количество узлов (n) и количество ветвей (m) в электрической цепи.
б). Выбрать направления обхода элементарных контуров и направления токов.
в). Записать (n-1) уравнений по 1 закону Кирхгофа и m-(n-1) уравнений по 11 закону Кирхгофа.
г). Решив систему уравнений записанных по 1 и 11 законам Кирхгофа, найти все неизвестные токи.
Например, для электрической цепи (рис.1) составим систему уравнений Кирхгофа:
I1-I2-I3=0
E1=I1R1+I3R3
-E2=I2R2-I3R3
Основная литература: [3(25-34), 3(40-41),4(25-44)]
|
Дополнительная литература: [6(19-24)]
Контрольные вопросы:
1. Дайте определение последовательного, параллельного, смешанного и сложного соединения элементов. [4(37-41)].
2. Чему равно Rэкв. в схеме с последовательным, параллельным соединением проводников? [4(38)].
3. Запишите формулы сопротивлений эквивалентного перехода в схеме «звезда» и «треугольник» [4(41)].
4. Как изменятся токи и напряжения в электрической цепи с последовательным соединением элементов, если увеличить (уменьшить) одно из сопротивлений?[2(29-31)].
5. Как изменятся токи и напряжения в электрической цепи с параллельным соединением элементов, если увеличить (уменьшить) одно из сопротивлений? [2(31-32)].
6. Дайте определение потенциальной диаграммы. [4(29)].
7. Какую точку замкнутого контура называют точкой нулевого потенциала? [4(29)].
8. Как изменяет потенциал в цепи постоянного тока источник ЭДС, резистор? [4(29)].
9. Дайте определение мощности источника и приемника электрической энергии. [4(25)].
10. Сформулируйте уравнение баланса мощностей. Следствием какого закона является это уравнение? [4(26)].
11. Назовите основные режимы работы источников питания. Покажите их на графике внешней
характеристики источника. [4(30-33)].
12. Сколько надо составить уравнений по 1 и 11 закону Кирхгофа, чтобы найти все токи в ветвях
сложной цепи? [4(45)].
Тестовые задания к Лекции 2:
1. В электротехнике потенциал любой точки земли считается
A) равным нулю;
b) неравным нулю;
c) равным бесконечности;
d) больше нуля;
e) меньше нуля.
2. Зная потенциалы двух точек электрического поля, можно вычислить напряжение между ними по формуле (j- потенциал, U-напряжение)
a)
b)
c)
d)
e)
a) Rэкв= R; b) Rэкв=4R; c) Rэкв= R; d) Rэкв= R; e) R экв = R.
4. Определите токи во всех ветвях. Дано: U=20 В, R1=R2=R3=R4=2 Ом.
Ответ:
a) I=10 A; I1=5 A; I3=5 A
b) I=10 A; I1=4 A; I3=6 A
c) I=10 A; I1=6 A; I3=4 A
d) I=10 A; I1=10 A; I3=10 A
e) I=5 A; I1=5 A; I3=5 A
5. Какое уравнение баланса мощностей справедливо для данной цепи?
a) E 2 I 2 – E 3 I 3 + E 1 I 1 = I 1 2 R 1 + I 2 2 R 2 + I 3 2 R 3 + I 4 2 R 4 + I 5 2 R 5 + I62R6
|
b) - E2I2 + E3I3 –E1I1=I12R1+ I22R2+ I32R3+ I42R4+ I52R5+ I62R6
c) E2I2 – E3I3+E1I1=I12R1+ I22R2 –I32R3+ I42R4+ I52R5+ I62R6
d) - E3I3 + E2I2+E1I1=I12R1+ I22R2 –I32R3– I42R4– I52R5– I62R6
e) E2I2 +E3I3+E1I1=I12R1+ I22R2+ I32R3+ I42R4+ I52R5+ I62R6
Лекция 3:
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!