Курс лекций по физике Расчет электрических цепей

Элемент нелинейной ёмкости http://all-about-car.ru/

Последовательное соединение приемников энергии Ток и напряжения на отдельных участках цепи. Приемники энергии можно соединить последовательно, параллельно и сме­шанно. При последовательном соединении условный конец перво­го приемника соединяется с условным началом второго, коней второго — с началом третьего и т. д.

Потенциальная диаграмма неразветвленной электрической цепи Определение потенциалов точек электрической цепи. Источник электроэнергии имеет ЭДС Е и обладает внутренним сопротивлением гвн. В расчетных схемах цепей реальный источник электроэнергии можно изображать эквивалентной схемой с последовательным соединением ЭДС Е и внутреннего сопротивления гвн (если сопротивление внешней цепи r значительно больше гвн).

Параллельное соединение приемников энергии. Первый закон Кирхгофа Кроме последовательного на практике широко применяется параллельное соединение приемников энергии Рассматривая схемы различных электрических цепей, можно выделить в них характерные участки. Участок электрической цепи, состоящей только из последовательно включенных источников ЭДС и сопротивлений, вдоль которого проходит один и тот же ток, называется ветвью. Точки, в которых сходится не менее трех ветвей, называются узлами, а любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, — контуром электрической цепи

Способы соединения химических источников энергии в батареи Виды источников энергии и их основные электрические характеристики. Химические источники энергии делятся на пер­вичные элементы и аккумуляторы. В первичных элементах происходит необратимый процесс преобразования химической энергии в электрическую. После полного разряда активные вещества первичных элементов не восстанавливаются и приходят в негодность. В технике применяются элементы марганцево-цинковой и воздушно-марганцево-цинковой систем

Закон Джоуля — Ленца. Расчет сечения проводов по допустимому нагреву Электрический ток — это упорядоченное движение электрически заряженных частиц, которые при движении сталкиваются с атомами и молекулами вещества, отдавая им часть своей кинетической энергии. В результате проводник нагревается и электрическая энергия в проводниках преобразуется в тепловую. Скорость преобразования электрической энергии в тепловую характеризуется мощностью Р = UI = I2г. Таким образом, количество электрической энергии W преобразуемое в тепловую энергию за время t

Расчет проводов по допустимой потере напряжения Потеря напряжения в соединительных проводах. При расчете проводов по допустимой потере напряжения обычно заданы: напряжение источника энергии U1, расстояние l от этого источника до места потребления энергии, сила тока I (или мощность Р) приемников и напряжение U, необходимое для нормальной работы приемников (например, ламп накаливания, электродвигателей и т. д.). Задачей расчета проводов является выбор их сечения, при котором обеспечивается нормальное рабочее напряжение (номинальное напряжение) на зажимах приемников электроэнергии.

Сложные электрические цепи постоянного тока Электрические цепи с последовательно-параллельным соеди­нением приемников энергии при питании их от одного источника электрической энергии, а также одноконтурные цепи называют простыми цепями. Расчет этих цепей осуществляется по формулам закона Ома и первого закона Кирхгофа. При этом заданные сопро­тивления часто заменяют одним эквивалентным. Так, цепь на рис. 6.1, а можно привести к элементарному виду с одним экви­валентным сопротивлением г, подключенным к источнику энергии с ЭДС Е1

Метод узлового напряжения Определение узлового напряжения и токов. Потребители электрической энергии (лампы, электродвигатели и т.д.) соединяются параллельно. Часто общая мощность включенных приемников становится больше той, которую может отдать в сеть источник энергии. В таких случаях для увеличения мощности при неизменном напряжении источники энергии включают параллельно.

Четырехполюсники Основные уравнения четырехполюсника. Четырехполюсником называют электрическую цепь, имеющую два входных и два выходных зажима. К входным зажимам 1—1' присоединяется ис­точник электрической энергии, а к выходным 2—2' — приемник с сопротивлением гн

Направление магнитного поля. За направление магнитного поля в заданной точке принимается такое, которое укажет северный конец магнитной стрелки, помещенной в эту точку. Для того чтобы наглядно графически изобразить магнитное поле, введено понятие о магнитных линиях. Их проводят так, чтобы направление касательной в каждой ее точке совпало с направлением поля. Направление магнитных линий вокруг прямолинейного проводника с током определяется по правилу буравчика: если поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока в проводе, то вращение рукоятки буравчика укажет направление магнитных силовых линий.

Закон полного тока Магнитное поле и электрический ток Неразрывно связаны друг с другом. Значит, напряженность, индукция и поток зависят от тока. Зависимость между напряженностью магнитного поля и током можно установить, применив закон полного тока.

Магнитное поле кольцевой и прямой катушек Магнитное поле кольцевой катушки. Воспользуемся законом полного тока для определения напряженности магнитного поля кольцевой катушки с током I, имеющей w равномерно распределенных витков (рис. 7.19, а). Для этого выделим замк­нутый контур по средней Магнитной линии радиуса R. Во всех точках этого контура вектор напряженности магнитного поля совпадает с касательной к контуру и имеет одинаковое значение

Намагничивание и перемагничивание ферромагнитных материалов Кривая первоначального намагничивания и петля гистерезиса. Ферромагнитные материалы, помещенные в магнитное поле, намагничиваются, т.е. сами становятся источниками магнитного поля. Причина намагничивания заключается в том, что во всех веществах существуют мельчайшие электрические токи, замыкающиеся в пределах каждого атома (молекулярные токи). Они вызваны вращением электронов по орбитам и вокруг собственных осей. Магнитные свойства элементарного кругового тока можно характеризовать магнитным моментом m, который равен произведению элементарного тока i и элементарной площадки S, ограниченной контуром элементарного тока. Направление вектора m определяется по правилу буравчика. Магнитные моменты, обусловленные движением электронов по орбитам, называют орбитальными моментами, а обусловленные вращением электронов вокруг своей оси — спиновыми моментами.

Законы магнитной цепи Закон Ома для магнитной цепи. Устройство, содержащее сердечники из ферромагнитных материалов, через которые замы кается магнитный поток, называется магнитной цепью. Различают неразветвленные и разветвленные магнитные цепи Неразветвленная магнитная цепь называется однородной, если все ее участки выполнены из одного материала и имеют по всей длине одинаковое поперечное сечение. Разветвленные магнитные цепи могут быть симметричными и несимметричными.

Явление электромагнитной индукции. Значение индуцированной электродвижущей силы Электродвижущая сила в проводе и контуре. В проводе, который при движении в магнитном поле пересекает магнитные линии, возбуждается электродвижущая сила (ЭДС) электромагнитной индукции. Это явление было открыто английским ученым М. Фарадеем в 1831 г. и названо электромагнитной индукцией. Английский физик Д. Максвелл, анализируя результаты опытов М. Фарадея, установил, что ЭДС электромагнитной индукции, наводимой в контуре, равна скорости изменения сцепленного с ним магнитного потока.

Преобразование электрической энергии в механическую Действие магнитного поля на проводник с током. В однородное магнитное поле перпендикулярно его направлению поместим прямолинейный проводник (рис. 9.8) и подведем к нему

Начертательная геометрия Машиностроительное черчение Моделирование Математика Физика