Главная Контакты Случайная статья Автоматизация Антропология Археология Архитектура Биология Ботаника Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Деревообработка Журналистика Зоология Изобретательство Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Косметика Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Материаловедение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыка Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Полиграфия Политология Право Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Электротехника Энергетика
	Варианты. Варианты. Варианты. Задание 3. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. Пример 1 ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3 Варианты
Точка с нулевым потенциалом	Г	Д		Ж	З
Искомые	φД, φЖ	φЖ,φЗ		φЗ, φА	φЖ ,φД
	Варианты
Точка с нулевым потенциалом	Ж	Д		Г	В
Искомые	φД,,φГ	φГ, φВ		φВ, φБ	φБ, φА
	Варианты
Точка с нулевым потенциалом	Б		А
Искомые	φА, φЗ		φЗ, φЖ

Задание 3

Определить:

    - ток в цепи;

    - построить потенциальную диаграмму.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Иногда для расчета электрических цепей возникает необходимость определения потенциалов отдельных точек электрической цепи. Потенциал относится к величине, которая зависит от выбора точки отсчета, т.е. о точки с нулевым значением. Такую точку присоединяют к заземляющему проводу или корпусу прибора.

    Потенциал какой-либо точки электрической цепи равен напряжению между точкой и точкой с нулевым значением.

Ток в цепи определяется по Закону Ома формула (1)

                                                  (1)

Внутреннее сопротивление источника в режиме генератора определяется по формуле (2)

                                               (2)

Внутреннее сопротивление источника в режиме потребителя определяется по формуле (3)

                                               (3)

Обычно электрическая цепь делится на несколько участков:

- участок, в котором только пассивный элемент (сопротивление резистора);

- участок, в котором активный и пассивный элемент.

    Потенциалы точек на участке (рисунок 1), в котором только пассивный элемент рассчитывается следующим образом.

Рисунок 1

Знаки потенциалов определяются по направлению тока. Ток в сопротивлении направлен от точки большего потенциала к точки с меньшим потенциалом.

Электрическая энергия преобразуется в тепловую, выделяемая мощность находится по формуле (4);

P_АБ = I²R                                                (4)

Напряжение между точками А и Б или разность потенциалов φ_Б – φ_А находим по формуле (5):

                             (5)

    Следовательно

    Потенциалы точек на участке, в котором активный и пассивный элемент рассчитывается следующим образом.

    Знаки потенциалов, на ЭДС источника, определяются по направлению ЭДС.

Если направление выбранного нами тока совпадает с направлением ЭДС источника, то источник работает в режиме генератора (рисунок 2).

Рисунок 2

Точка В находится на выводе «+» генератора, ее потенциал . Поэтому (формула 6):

                              (6)

    Следовательно

Если направление выбранного нами тока не совпадает с направлением ЭДС источника, то источник работает в режиме потребителя (рисунок 3)

Рисунок 3

Точка В находится на выводе «-» генератора, ее потенциал . Поэтому (формула 7):

                                            (7)

    Следовательно

    По вычисленным значениям потенциалов различных точек цепи строится потенциальная диаграмма. По оси Х откладываем сопротивления всех участков. Они располагаются в той же последовательности, как в рассмотренной цепи. По оси Y откладываем потенциалы точек с учетом их знака.

    Алгоритм решения рассмотрим на конкретном примере.

Пример 1

    Вычислить ток и построить потенциальную диаграмму для цепи (рисунок 4) по следующим данным: Е₁ = 122В, Е₂ = 26,4В, R₁ = 8Ом, R₂ = 3,2Ом, R₀₁ = 0,75Ом, R₀₂ = 0,05Ом.

    Алгоритм.

Прежде чем рассчитывать потенциалы точек сделаем схему замещения и выбираем направление контура тока (рисунок 5):

Рисунок 5

1. Вычисляем ток.

    Мы видим, что Е₁ сонаправлена с направлением тока, а Е₂ нет, поэтому согласно закона Ома для полной цепи находим ток:

где R₁ +R₂ +R₃=R-общее сопротивление цепи.

Подставляя данные задачи, получаем

2. Вычисляем потенциалы.

Для точки О принят потенциал

φ_О = 0

Для точки А потенциал φ_А> φ_О, тогда φ_А= φ_О –IR, т.к. φ_О = 0, то

φ_А= –IR₂

    Подставляем данные тока и сопротивления получаем.

φ_А= –8·3,2=-25,6В

    Для точки Б потенциал φ_Б< φ_А, тогда

φ_Б= φ_А+Е₁ –IR₀₁

    Подставляем данные, получаем

φ_Б= -25,6+122–8·0,75=90,4В

    Для точки В потенциал φ_В> φ_Б, тогда

φ_В= φ_Б –IR₁

    Подставляем данные, получаем

φ_В=90,4 -8·8 = 26,4В

    В целях проверки расчета находим потенциал точки О, потенциал φ _О< φ_В, тогда

φ _О= φ_В -Е₁

    Подставляем данные, получаем

φ _О= 26,4 – 26,4 = 0

3. Строим потенциальную диаграмму