Раздел 1. Основы электротехники.

Тема 1.1. Электрическое поле.

Всякое тело содержит большое количество элементарных частиц вещества, обладающих электрическими зарядами. Вокруг любого электрического заряда существует электрическое поле.

В результате изучения темы студент должен знать основные характеристики электрического поля, напряжённость, потенциал, напряжение и уяснить смысл этих понятий, определение, размерности и соотношения между ними.

Вопросы для самоконтроля.

1. Что такое электрическое поле? Основные свойства поля?

2. Что называется электрическим зарядом? Образование и единицы измерения заряда?

3. Каковы основные характеристики поля?

4. Сформулируйте закон Кулона и запишите его формулу.

5. Чем отличаются проводники от диэлектриков?

6. Что называется электрической ёмкостью?

7. Как определяется ёмкость батареи при параллельном и последовательном соединении конденсаторов?

Тема 1.2 Электрические цепи постоянного тока.

При изучении этой темы следует обратить особое внимание на то, что протекающий ток в замкнутой цепи обусловлен наличием электродвижущей силы(ЭДС), развиваемой источником питания. Следует учесть, что величину ЭДС можно представлять состоящей из двух частей:

Первая расходуется на перемещение зарядов по внешнему участку цепи и называется напряжением на зажимах цепи U.

Вторая расходуется на перемещение зарядов внутри источника питания и называется падением напряжения на внутреннем сопротивлении U₀. Следовательно, E=U+U₀, где E- ЭДС источника питания.

Следует знать, что электрическое сопротивление R зависит от физического строения материала проводника, от его длины и сечения.

(Ом)

Ток в цепи определяется по закону Ома: , где U- напряжение на участке цепи, R- сопротивление участка цепи.

В теме рассматриваются кроме законов Ома и законы Кирхгофа, Джоуля-Ленца.

Вызывает затруднение определение последовательного и параллельного соединения в смешанных соединениях резисторов. Чтобы решить задачи на смешанное соединение резисторов необходимо разобраться с признаками последовательного и параллельного соединения и знать свойства этих соединений.

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется электрическим током?

2. Что такое электрическая цепь?

3. Какие существуют источники постоянного тока?

4. Каково различие между ЭДС и напряжением источника?

5. Что называется мощностью электрического тока?

6. Как рассчитать работу электрического тока?

7. Как звучит формулировка закона Ома для участка уцепи и полной цепи?

8. Что называется электрическим сопротивлением?

9. Формула сопротивления проводника?

10. Формулировка и формула закона Джоуля-Ленца?

11. Основные свойства последовательного и параллельного соединения резисторов?

12. Что называется потерей напряжения, как её уменьшить?

13. Что называется узлом схемы, ветвью, контуром?

14. Сформулируйте первый закон Кирхгофа.

15. Сформулируйте второй закон Кирхгофа.

16. В последовательной цепи проходит ток I=5А через внутреннее R₀=0, 2 Ом и внешнее R=2, 8 Ом сопротивление источника. Чему равен ЭДС источника и напряжение на его выводах? Ответ E= 15В, U= 14В.

17. Три резистора R=15 Ом, R₂=10 Ом, R₃=5 Ом соединили последовательно и включили в цепь с напряжением U=120 В. Чему равна мощность потребляемая сопротивлением? Ответ: Р=440В.

18. Пять резисторов сопротивлениями R₁=15 м, R₂=10 Ом, R₃=3 Ом, R₄=2 Ом, R₅=1 Ом соединили параллельно. Чему равен ток в третьем резисторе, если к цепи приложено напряжение 60 В? Ответ: R_общ=0, 5 Ом; I₃=20 А.

Тема 1.3 Электромагнетизм.

В теме рассматриваются характеристики магнитного поля- магнитная индукция B, напряжённость магнитного поля Н, магнитная проницаемость m, сила перемещения проводника в магнитном поле F, магнитный поток Ф, магнитное напряжение U_М.

Следует уяснить физическую сущность явления намагничивания и перемагничивания ферромагнитных материалов, особенности их строения рассмотрев петлю Гистерезиса.

Расчёт магнитных цепей основан на законе полного тока. Важно правильно определить число слагаемых в правой части уравнения, выражающей закон полного тока. Число слагаемых определяется количеством различных материалов и различием сечений стержней магнитопровода в рассчитываемой магнитной цепи. Не следует забывать, что для ферромагнитных материалов напряжённость магнитного поля при соответствующей индукции в стержне определяется по кривым намагничивания, а для воздушных законов напряжённость рассчитывается по формуле: Н₀=8·10В_0.

При изучении электромагнитной индукции надо помнить, что электродвижущая сила наводится в проводнике при наличии изменяющегося магнитного поля. Необходимо обратить внимание на правило правой и левой руки, правило буравчика.

Следует уяснить сущность возникновения ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции, схожесть и различие этих явлений, практическое применение.

Вопросы для самоконтроля.

1. Где существует магнитное поле?

2. Два направления тока в проводнике?

3. Как формулируется правило буравчика?

4. Перечислите характеристики магнитного поля?

5. Почему проводник с током перемещается в магнитном поле?

6. При каких условиях в проводниках наводится ЭДС индукции?

7. Сформулируйте закон электромагнитной индукции.

8. Какое явление называется самоиндукцией?

9. Формула индуктивности, единица измерения.

10. Какое явление называется взаимоиндукцией?

11. Формула взаимной индуктивности.

12. Обратите процесс намагничивания ферромагнитных материалов?

13. Магнитная цепь, её виды.

14. Сформулируйте законы Ома и Кирхгофа для магнитной цепи?

15. Запишите формулу для сопротивления магнитной цепи.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒