ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ. Цепь постоянного тока содержит несколько резисторов, соединенных смешанно
Задача 1
Цепь постоянного тока содержит несколько резисторов, соединенных смешанно. Схема цепи с указанием сопротивлений резисторов приведена на соответствующем рисунке.
Номер рисунка, заданные значения одного из напряжений или токов и величина , подлежащая определению, приведены в табл. 1. Всюду индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует это напряжение. Например, через резистор R3 проходит ток I3 и на нем действует напряжение U3. Определить также мощность, потребляемую всей цепью, и расход электрической энергии цепью за 8 ч. работы.
Пояснить с помощью логических рассуждений характер изменения электрической величины , заданной в таблице вариантов (увеличится, уменьшится, останется без изменения ), если один из резисторов замкнуть накоротко или выключить из схемы . Характер действия с резистором и его номер указаны в табл. 1. При этом считать напряжение UAB неизменным . При трудностях логических пояснений ответа можно выполнить расчет требуемой величины в измененной схеме и на основании сравнения ее в двух схемах дать ответ на вопрос .
Таблица 1
| Номер варианта | Номер рисунка | Задаваемая величина | Определить | Действие с резистором | Измерение какой величины рас- смотреть | |
| Замыкае-тся нако- ротко | Выключается из схемы | |||||
| UAB=100B | I3 | R1 | - | I5 | ||
| I1=-20A | I4 | - | R4 | U5 | ||
| U2=-30B | I5 | R5 | - | I1 | ||
| I5=-10A | UAB | - | R2 | I5 | ||
| UAB=50B | I1 | R2 | - | U3 | ||
| I2= 3,75A | I5 | - | R5 | U1 | ||
| I4=-5A | UAB | R4 | - | I3 | ||
| U5=-30B | I1 | - | R3 | U4 | ||
| I3=-1,25A | U1 | R3 | - | I2 | ||
| UAB=80B | U4 | - | R4 | I5 | ||
| I3=-1A | U5 | R2 | - | U1 | ||
| U1=-20B | I4 | - | R5 | I4 | ||
| I5=-5A | UAB | R5 | - | U1 | ||
| I1=-12A | I3 | - | R2 | U4 | ||
| U5=-60B | I1 | R1 | - | U5 | ||
| UAB=5B | U4 | - | R5 | I3 | ||
| I2=-3A | I5 | R4 | - | U1 | ||
| U2=-12B | U1 | - | R4 | I5 | ||
| U4=-36B | I1 | R4 | - | U5 | ||
| I4=-12A | UAB | - | R4 | U5 | ||
| UAB=50B | I3 | R1 | - | I6 | ||
| I2=-2A | UAB | - | R2 | U1 | ||
| I1=-5A | U4 | R3 | - | I1 | ||
| U5=-18B | I1 | - | R6 | I2 | ||
| I3=-1,2A | UAB | R5 | - | U1 | ||
| I5=-6A | I1 | - | R3 | U2 | ||
| UAB=80B | I6 | R1 | - | U5 | ||
| I6=-3A | U1 | - | R5 | U1 | ||
| U4=-10B | UAB | R3 | - | I6 | ||
| U1=-20B | I4 | - | R2 | I5 | ||
| I4=-2A | UAB | R6 | - | I1 | ||
| U2=-30B | I1 | - | R4 | I5 | ||
| I2=-4A | U1 | R5 | - | U3 | ||
| U3=-20B | UAB | - | R6 | U1 | ||
| UAB=-60B | I5 | R4 | - | I4 | ||
| I1=-20B | I4 | - | R3 | U5 | ||
| U6=-24B | U1 | R6 | - | I2 | ||
| U1=-40B | I6 | - | R5 | I4 | ||
| I6=-6A | UAB | R4 | - | U1 | ||
| UAB=-120B | I5 | - | R2 | U6 | ||
| I1=- 12A | U6 | R1 | - | U3 | ||
| I4=-3A | UAB | - | R2 | U1 | ||
| UAB=-120B | I6 | R2 | - | I1 | ||
| U3=-24B | UAB | - | R 6 | I3 | ||
| I6=-4A | U1 | R6 | - | U2 | ||
| I1=-24A | I4 | - | R3 | I2 | ||
| UAB=-30B | U5 | R1 | - | I4 | ||
| U1=- 96B | I2 | - | R4 | I1 | ||
| I5=- 2A | I1 | R3 | - | U1 | ||
| UAB=-60B | I3 | - | R2 | I3 | ||
| U2=-12B | UAB | R5 | - | I3 | ||
| I1=- 3A | U6 | - | R5 | U1 | ||
| I2=- 6A | I1 | R1 | - | I6 | ||
| I4=- 3A | I1 | - | R3 | U5 | ||
| UAB=-60B | I2 | R3 | - | I2 | ||
| I5=-4A | UAB | - | R4 | I3 | ||
| U4=-36B | I1 | R4 | - | U1 | ||
| I3=-2A | UAB | - | R 5 | I1 | ||
| U5=-120B | U1 | R6 | - | U5 | ||
| I1=- 24A | UAB | - | R2 | U6 |
Рис.1 рис.3
 |
 |
 |
Краткие теоретические сведения.
Тема 6.1. Электрическое поле
Студент должен знать:
· основные характеристики электрического поля;
· определение емкости плоского конденсатора.
Уметь:
· производить расчеты цепей со смешанным соединением конденсаторов.
Основные характеристики электрического поля.
Проводник и диэлектрик в эл. поле. Эл.ёмкость. Конденсаторы. Соединение конденсаторов.
Методические указания
Всякое тело содержит электрические заряды, которые взаимодействуют друг с другом. Взаимодействие объясняется тем, что каждый заряд окружает электрическое поле.
Электрическое поле обладает электрической энергией.
Электрическое поле характеризуется электрической силой, напряженностью, потенциалом, напряжением. В зависимости от концентрации носителей заряда определяется электрическая проводимость вещества. Все вещества в зависимости от электрической проводимости и зависимости её от ряда физических факторов делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.
Проводники обладают высокой проводимостью (металлы, их сплавы). Диэлектрики, наоборот, обладают ничтожной проводимостью (газы, минеральные масла, лаки и т.д.). Полупроводники обладают промежуточной проводимостью между проводниками и диэлектриками (кремний, германий, селен и др.)
При внесении диэлектрика в электрическое поле под действием сил поля орбиты электронов смещаются в направлении, противоположном полю. Явление смещения называется поляризацией диэлектрика. Способность диэлектрика поляризоваться оценивается диэлектрической проницаемостью.
Система из двух проводников, разделенных диэлектриком, представляет собой электрический конденсатор. Конденсатор характеризуется электрической емкостью. Конденсаторы выпускаются различных емкостей и напряжений; устройства и назначения.