Почему увеличивается сила тока при параллельном соединении батареек?
Изучаю основы электричества (дабы поиграть с ардуино и малинкой).
Закон Ома гласит, что СилаТока = Напряжение/Сопротивление.
В то же время, Напряжение = СилаТока*Сопротивление.
И тут я читаю главу о последовательном и параллельном соединении батареек. Выясняется, что если соединить батарейки последовательно, то напряжение у них суммируется, а сила тока остается прежней, а если подключить параллельно, то напряжение прежнее, а сила тока суммируется.
А как же закон Ома? У нас что, меняется как-то сопротивление в этой пропорции.
Или может закон Ома строго для конкретных типов электрических цепей (схем) работает.
Почему при последовательном соединении при увеличении напряжения не усиливается сила тока. Как ток при параллельном соединении увеличивается без увеличения напряжения.
И посоветуйте хорошую книгу (можно популялизаторского толка) по электричеству, электронике для сильно начинающего.
- Вопрос задан более трёх лет назад
- 20488 просмотров
2 комментария
Оценить 2 комментария
это в школе проходят
Хайбулла Мусаев @musaev_haybulla Автор вопроса
Евгений: еще один кэп
Решения вопроса 2
Системный администратор со стажем.
Выясняется, что если соединить батарейки последовательно, то напряжение у них суммируется, а сила тока остается прежней, а если подключить параллельно, то напряжение прежнее, а сила тока суммируется.
Не правильно.
Исправная батарейка всегда создает разницу электрических потенциалов между выводами, эта разница называется напряжение.
Соединяем последовательно — увеличивается напряжение.
Соединяем параллельно — напряжение не меняется.
Никакого тока в батарейке нет. поэтому ток не может увеличиваться или уменьшаться!
Ток это течение!
Пока батареи не подключили к нагрузке, никакого тока нет! А когда подключили к нагрузке — ток будет зависеть от нагрузки.
И посоветуйте хорошую книгу
Сворень Р.А. Электроника шаг за шагом: Практическая энциклопедия юного радиолюбителя.
Там популярно разжевана вся теория.
Ответ написан более трёх лет назад
Комментировать
Нравится 13 Комментировать
Про батарейки.
При параллельном соединении суммируется емкость при сохранении напряжении, падает ток в каждой отдельной батарее (ну да, он суммируется, только, условно вместо 1 у нас 1/2 + 1/2).
При последовательном суммируется напряжение, однако цепь при повышенном напряжении уже потребляет другой ток (более высокий) или сгорает.
Ответ написан более трёх лет назад
Нравится 1 4 комментария
Хайбулла Мусаев @musaev_haybulla Автор вопроса
Про то, что ток суммируется при параллельном соединении мне понятно. Но почему его сила увеличивается.
Если рассматривать схему, например батарейка + лампочка. То при соединении двух одинаковых батареек параллельно ток в схеме не изменится. Ток через каждую отдельную батарейку уменьшится в два раза.
Хайбулла Мусаев @musaev_haybulla Автор вопроса
Алексей: ага. это логично и понятно. А если батарейки подключить последовательно ток в схеме увеличиться в два раза.
Да, так как увеличится в 2 раза напряжение.
Ответы на вопрос 4
Delphi, Python, LabView, C, electronic, Qt/C++
Батарейки имеет внутреннее сопротивление, которое ограничивает ток который она может выдать в случаи короткого замыкание. (нижний ряд) и это сопротивления растет по мере ее разряда.
Но обычно это сопротивление значительно меньше сопротивления нагрузки (первый ряд). Тогда ток почти не измениться. Но батарейки будут работать дольше, так как через каждую из них идет меньший ток.
Ответ написан более трёх лет назад
Комментировать
Нравится 6 Комментировать
Расставляю биты, управляю заряженными частицами
Помимо закона Ома, в электротехнике существуют и другие фундаментальные правила.
Одно из которых — правило Кирхгофа. Согласно которому сумма токов в узел втекающих, равна сумме токов вытекающих, ну либо алгебраическая сумма токов в узле равна нулю.
Поэтому ток, который батарейка может отдать в узел, суммируется при подключении дополнительных батареек.
Ответ написан более трёх лет назад
Комментировать
Нравится 5 Комментировать
Для правильного вопроса надо знать половину ответа
Когда мы говорим о силе тока применительно к источникам тока, то подразумеваем предельную силу тока, которые они способны выдать без повреждения. Кроме того, источники тока имеют собственное сопротивление, которое определяет ток короткого замыкания. Iкз = U/Rисточника.
При этом реальная сила тока в цепи с нагрузкой (в простейшем случае) считается по закону Ома для полной цепи: I = U/(Rнагрузки + Rисточника). Этот ток должен быть меньше предельно допустимого для источника.
При последовательном соединении батарей их напряжения суммируются, сопротивления тоже. А вот ток при последовательном соединении одинаков на всех участках цепи и, соответственно, предельный ток соединённых батарей будет равен предельному току одной батареи. Реальный ток всей цепи I = U*n/(Rнагрузки + Rисточника*n).
При параллельном соединении батарей ток будет распределяться между ними обратно пропорционально их внутреннему сопротивлению. Если батареи одинаковые, то ток цепи разделится поравну между ними и, соответственно, общий предельный ток соединённых батарей будет равен предельному току одной батареи, умноженному на количество батарей. Реальный ток всей цепи I = U/(Rнагрузки + Rисточника/n).
Ответ написан более трёх лет назад
Комментировать
Нравится 3 Комментировать
aka «ОбнимиБизнесмена»
Этот ответ может звучать как бред, но попробуй.
После него становится понятно как ток с электростанции МГНОВЕННО оказывается в твоем утюге.
Задался ответом на вопрос — откуда ток в розетке или ещё формулировка «сколько ампер в розетке». Напряжение — то мы все знаем 220, значит, вольт.
Один электрик мне ответил, да и в школе говорили — ток это электроны.
Я спросил — а электроны тогда в розетке откуда?
Он ответил — они с электростанции идут.
Я спросил — а откуда они там? Как их создать? Вот на физике брали электролит, опускали провода, вот четверть вольта там получалось, неужели на электростанции стоит такой мега чан с электролитом, и там значит как-то 220 вышло?
Он ответил — нет, есть же генераторы, которые их создают, вращение рамки в магнитном поле и так далее.
Я спросил — то есть они из воздуха берутся, из магнитного поля что-ли?
Тогда он ответил — да. (Ответ — нет, вращаясь в магнитном поле силы вытягивают электроны из хаоса внутри проводника в линию от плюса к минусу)
В итоге получился ответ «как-то там оно работает» (ответ от электрика)
Но в итоге нужно просто вспомнить химию, а не только физику.
Внутри вещества у нас что? Атомы.
У атомов — электроны.
Электроны что? Движутся хаотично.
Пару слов о постоянном токе и почему он «от плюса к минусу». Если мы ток получаем химическим путем — то есть алюминий и медь в электролит, то на одном из электродов появляется осадок. В химической реакции двигаются «ионы» — это атомы, у которых электронов не хватает и в химической среде они двигаются туда, где есть лишние электроны. И вот они сами положительно заряженные, и идут они в сторону скопления отрицательно заряженных электронов. Вот и решил когда-то Ампер записать что ток идет в сторону от плюса к минусу. Потом поняли, что чтобы создать ток совсем не обязательно растворять и двигать сами атомы, а можно двигать то, что их наполняет — и начали магнитным полем двигать электроны. И получилось что электроны идут против тока, т.к. они в две тысячи раз меньше атомов и двигать их проще.
Напряжение в этом случае всего лишь СИЛА заставляющая электроны двигаться в нужную сторону, создавая подобно ветру область с «низким давлением» (концентрацией электронов) в одном месте и высоким в другом — выдергивая электроны с одного места провода и затаскивая туда, где они уже были выдернуты — происходит такое вот упорядоченное движение зарядов.
То есть приложив к проводнику силу из самой крайней точки электроны побежали туда где их меньше и скопились там, и тут же из следующей точки встали на их место. Помнишь опыт с расческой, которая может разрядом по пальцу дать? На поверхности диэлектрика скапливаются электроны, которые очень быстро проходят через тело в область с низким содержанием электронов.
Когда мы рассматриваем генератор, вращающаяся катушка / рамка пересекая магнитное поле разгоняет электроны в две стороны, по полюсам этого поля и если мы туда подключим что-то электроны побегут по цепочке восстанавливая назад баланс. Возможность генератора постоянно расталкивать электроны по полюсам при вращении и позволяет нам говорить что «в розетке 220 вольт». А на расческе почесав шерсть есть киловольт, но мы же не можем расческой запитать обогреватель дома. Потому что отдав первые электроны — новых нет. А при вращении мы постоянно циклим этот процесс туда-сюда меняя полюса, после чего выпрямителями и стабилизаторами отсекаем ток бегущий обратно, делая из него направленный в одну сторону, и в итоге прибор таки запускается из-за постоянства процесса. Ты скажешь — бывают же металлические расчески. Эти расчески сами проводят электроны в любую сторону. Почесав шерсть такой расческой мы просто немного обогатим её электронами, которые немедленно разбегутся в те места где их не хватало, в итоге расческа отдать нам электронов без дополнительно приложенной силы не сможет.
Тут же пробегало понимание, почему переменный ток проще передавать на большие расстояния. Потому что никакой ток никуда не передается, передается пинок вот этот вот, сила «толкающая заряды» (если точнее то сила сопротивляющаяся тому что они движутся не туда куда хотелось и тянущая их в другую сторону), и именно эта СИЛА попадая в трансформаторы берет буст в магнитном поле позволяя повысить напряжение или понизить его. То есть мы по проводам передаем силу примерно так, как если мы бросим камень в воду и пойдут волны. Или если возьмем веревку и хорошенько её встряхнем — по веревке пойдет наш импульс затухая с расстоянием.
Если что с выхода атомной станции имеем 750 киловольт силушки. Это силушка, которая будет поддерживаться, а не одномоментная, она способна сжечь всё и нахрен, а получили ее точно так же — вращая гигансткие катушки в магнитных полях и суммировав. И вот эта мощь богов отправляется по проводу на город, разделяясь в тысячи проводов (при разделении на 1000 проводов напряжение не упадет, но вот силовые трансформаторы могут поделить её и отправить больше вольт туда меньше сюда), затухая с расстоянием и с помощью других повышающих трансформаторов повышаясь по-дороге там где дофига затухло.
Тут же понимание, почему если подать 15 киловольт на нагрузку при плохой изоляции — ток может пойти через воздух или какой-нибудь диэлектрик в непосредственной близости — сам провод это условная труба, через которую току легко идти, потому что провод сопротивляется электронам меньше чем воздух вокруг него. Но при таких больших пинках и фиговой изоляции электроны летают вокруг и выбиваются наружу, их вполне может хватить для того, чтобы пойти прямо «по воздуху», как это делает молния при грозе — большое скопление электронов болтающихся в воздухе и вот эти электроны могут себе пробить путь через это поле, т.к. в нем сопротивление будет меньше чем в окружающем воздухе.
Наивно думать, что при этом самому проводу ничего нет. Через пару десятков лет он тоже износится. И чем больше скачков напряжения на нем было, тем быстрее это будет, каждый скачок вызовет какой-то да нагрев, а когда металл греется — он может удлинниться, стать тоньше и в итоге — порваться. Тогда мы будем «менять проводку в доме».
Представим провод толщиной в метр. Нереально, но все же. Приложив к нему пинок в 220 вольт (от одного мгновенного пинка врядли нагреется даже, а вот если секунду прикладывать силушку, то тут да), из него вытянется так много электронов из первой точки, которые немедленно кинуться на клемму источника, которая по сопротивлению окажется куда больше, чем наш метровый провод, а значит нагреется всей этой мощью и раскалит клемму мгновенно, от чего она может распаяться, потечь, взорваться и так далее. Но если мы воткнем сюда какой-то прибор, потребитель, то есть помешаем силушке делать свои страшные дела, силушка упадет, сделает полезную работу и дальше на выходе вырвет уже меньше электронов и всё будет нормально.
То есть чем меньше сопротивление на участке цепи (толще материал, короче материал, химически более электропроницаемый) и чем больше туда приложена силушка — тем больше электронов оттуда вырвется и пойдет в следующее место, где сопротивление выше, там нагреется и именно там порвется (это ответ на вопрос — почему горит ноль, а не фаза, потому что моща идет туда и это место — точка, где сопротивление току больше и греется оно в итоге больше)
В этой карте я не могу пока только описать сверхпроводники. Это те, которые заморозившись полностью игнорят пролетающие через них электроны и не мешают их передвижению. А явление — которые при определенной температуре заключают ток внутри себя и он не гаснет, даже если источник выключить. Но для этого их надо охлаждать до офигительно низких температур. Что кстати приведет к тому, что проводник над магнитным полем будет летать. Буквально.
Надеюсь теперь понятно, что он при параллельном не увеличивается, его _можно_посчитать_ с помощью суммы, ибо каждая ветка этой цепи будет выдавать тем меньше электронов, чем больше там проблем с передачей силушки дальше — чем больше приборов, сопротивлений и других разных. Что еще это дает? Ответ на вопрос: «в чем сила брат» — в металле и магнитах 😀
как изменится ток в цепи, если увеличится напряжение?
это также, как перепад высоты у реки: чем больше перепад, тем больше поток воды, быстрее течение. чем больше напряжение, тем больше ток в цепи.
завитит от соединения при параллельном да а при последовательном он постоянен
Субач АндрейИскусственный Интеллект (125769) 15 лет назад
Да что ты говоришь?Если в цепи есть последовательно соединённые проводники,то при увеличении напряжения ток в них не измениться.
Открой учебник физики и не отвечай ерунду,если не знаешь!
U=IR;
I=U/R;
U=1; U=2;
I=1/R; I=2/R;
Чем больше напряжение (U), тем больше сила тока (I)
R-сопротивление (постоянное)
Сила тока прямо пропорциональна напряжению, следовательно при увеличении напряжения в цепи увеличивается и сила тока.
ответы по эл. технике
Направленное движение электрических зарядов, которое происходит под действием сил Эл. Поля. За положительное направление тока условно принято направление двитжения положительных зарядов.
2. Какой ток называется постоянным?
Величина и направление которого остаются неизменными
3. Какой ток называется переменным?
Величина и значение которого не остаются неизменными.
4. Что такое мгновенное значение тока?
Значение переменного тока в данный момент времени
5.Какой ток называется периодическим?
Ток, мгновенные значения которого повторяются через равные промежутки времени
6. Каким символом на схемах указывают положительное направление тока?
7. Каким символом на схемах указывают положительные направления ЭДС и напряжения?
За + направление ЭДС условно принято направление движения заряда внутри источника энергии (от – к +)
Такая же стрелка для + напряжений (напр. Уменьшения потенциалов)
8. Что такое цикл периодического тока?
Полный круг изменения переодического тока
9. Что называется периодом?
Время одного цикла периодического тока.
10. Что такое частота периодического тока?
Число периодов в секунду. f
11. Какой ток называется синусоидальным?
Периодический ток, кот. изменяется по гармоническому закону
12. Что такое амплитудное значение синусоидального тока?
Наибольшее значение синусоидального тока.
13. Что такое электрическая цепь?
Сов-ть устройств предназначенных для получения, передачи и преобразования в другие виды эл. энергии.
14. Из каких элементов состоит электрическая цепь?
Источник и приёмник Эл энергии, связанные соединительными проводами.
15. По каким признакам классифицируются электрические цепи?
По роду тока протекающего в цепях (цепи постоянного и переменного тока) По способу соединения элементов цепей (разветвлённые и неразветвлённые) По числу источников энергии (с одним и несколькими источниками) По роду приёмников (резистивные, индуктивные ёмкостные(линейн. и Нелин.)
16. Какая цепь называется линейной?
Эл. цепь составленная из линейных элементов
17.Какая цепь называется нелинейной?
Содержащая хотя бы один нелинейный элемент
18. Какими величинами определяется режим работы цепи?
Напряжением; током, кот. в ней протекает;
Мощностью, которая в ней рассеивается.
19. Какой режим работы называется режимом согласованной нагрузки?
При котором его внутреннее сопротивление равно сопротивлению внешней цепи.
20. Какой режим работы называется номинальным?
Если напряжение, ток и мощность источника соответствуют тем значениям, на которые он рассчитан заводом-изг.
21. Какой режим работы называется режимом короткого замыкания?
Если сопротивление приёмника равно 0. Ток короткого замыкания ограничен только величиной внутр. Сопротивления и во много раз превышает номинальный.
22. Какой режим работы называется режимом холостого хода источника?
напряжение на зажимах источника 
ЭДС может быть измерена при отключённом от источника приёмнике.
23. Какой режим работы называется рабочим?
Если ток, напряжение и мощность указанная заводом-изг. Не выдерживается, но отклонение от этих величен находится в допустимых пределах.
24. Как сформулировать и записать обобщенный закон Ома для цепи постоянного тока?
Ток в цепи пропорционален ЭДС источника и обратно пропорционален полному сопротивлению цепи.
25. Что называют параметрами элементов электрической цепи?
Коэф-ты, которые в уравнениях связывают токи и напряжения, характеризуют способность поглощать Эл. энергию и преобразовывать её в др. вид, создавая свои магнитные и Эл. поля.
26. Какое свойство элемента цепи характеризует параметр сопротивления?
Св-во необратимо преобразовывать электрическую энергию в др. виды
27. Какое свойство элемента цепи характеризует параметр индуктивности?
Хар-ет св-во элемента создавать своё собственное магнитное поле и накапливать в нём энергию при протекании через элемент тока.
28. Какое свойство элемента цепи характеризует параметр емкости?
Хар-ет св-во элемента создавать своё собственное Эл. поле и накапливать в нём энергию при протекании через элементтока
29. Как зависит мощность, рассеиваемая в элементе цепи, от сопротивления?
Параметр сопротивления явл. коэф-ом пропорциональности между мощностью преобразования Эл. энергии и квадратом протекающего через элемент тока.
30. Как зависит энергия, запасаемая в магнитном поле элемента цепи, от индуктивности?
31. Как зависит энергия, запасаемая в электрическом поле элемента цепи, от емкости?
32. Какой элемент цепи называется идеальным?
Если он обладает только одним параметром.
33. Какой элемент цепи называется реальным?
Элементы, обладающие больше, чем одним параметром.
34. Какими параметрами характеризуется источник энергии?
ЭДС; Внутр. Сопротивление
35. Какое свойство источника характеризует ЭДС?
хар-т св-во источника поддерживать разность потенциалов на зажимах цепи
36. Какое свойство источника характеризует его внутреннее сопротивление?
хар-ет св-во источника преобразовывать электр. Энергию, которую сам выработал в тепло
38. Что такое схема замещения электрической цепи?
Расчётная модель реального электротехнического устройства, графическое изображение реальной цепи с пом-ю идеальных элементов, пар-ы которых явл. Параметрами замещённых элементов
39. Какие элементы реальной цепи не включаются в схему замещения?
Указываются только те элементы, которые оказ. влияние на работу цепи в установившемся режиме.
40. Что такое узел, ветвь и контур электрической цепи?
Ветвь – участок, элементы которого соединены последовательно.
Узел – точка, в которой сходится не менее трёх ветвей
Контур – любой замкнутый путь для эл. тока.
41. Какой контур цепи называется независимым?
Контур, имеющий хотя бы один элемент, не принадлежащий другим контурам.
42. Какие ветви цепи называются параллельными?
Если они подключены к одной паре узлов.
43. Какие элементы цепи называются последовательными?
Если в цепи протекает один и тот же ток.
44. Как зависят напряжения на элементах последовательной цепи от их сопротивлений?
45. Как зависят токи, протекающие в элементах параллельной цепи, от их сопротивлений?
46. Как сформулировать и записать математически первый закон Кирхгофа?
Алгебраическая сумма токов в узле равна 0.
47. Как сформулировать и записать математически второй закон Кирхгофа?
Алгебраическая сумма электродвижущих сил, действующих в контуре, равна алгебраической сумме падений напряжений в том же контуре.
48. Какие токи и ЭДС берутся со знаком «-» при составлении уравнений на основании второго закона Кирхгофа?
Которые не совпадают с направлением обхода.
49. Сколько уравнений необходимо составить при расчете цепей методом непосредственного применения законов Кирхгофа?
Общее число уравнений равно числу неизвестных токов в цепи.
50. Сколько уравнений необходимо составить при расчете цепей методом контурных токов?
Общее число уравнений равно числу независимых контуров.
51. На каком принципе основан расчет цепей по методу наложения?
На принципе суперпозиций, применимо для линейных физических систем.
52. Сформулируйте принцип суперпозиции применительно к электрическим цепям.
Ток в любой ветви сложной цепи, содержащей неск. ЭДС равен алгебраической сумме токов от действия каждой из ЭДС отдельно.
53. Как составить уравнение баланса мощностей?
Согласно закону сохранения энергии.
54. В каком случае, при составлении баланса мощностей, произведение EI берется со знаком «+»?
Если направление ЭДС источника и напр. Тока в итой ветви цепи совпадают
57. Какой приемник называется активным?
Если при его работе в нём самом возникает ЭДС.
58. Запишите основное уравнение активного приемника?
№2 Линейные однофазные цепи синусоидального тока
1. По какой причине сопротивление элемента цепи постоянному току меньше активного сопротивления?
Из-за возникновения поверхностного эффекта и из-за возникновения вихревых токов в сердечниках (ток-синусоидальный)происх. увеличение затрат мощности и увеличение сопротивления по сравнению с устройствами пост. Тока.
2. Запишите уравнение для мгновенного значения синусоидального тока?
3. Что такое фаза синусоидального тока?
Угол, который вектор образует с горизонтальной осью (фазовый угол)
4. Что такое начальная фаза синусоидального тока?
Значение аргумента синусоидальной функции в момент начала отсчёта времени т. е. при t=0
5. Что такое угловая частота синусоидального тока?
Скорость изменения синусоидальной функции
6. Что называется действующим значением синусоидального тока?
Численно равно такому значению постоянного тока, которое за время одного периода переменного тока выделяет в элементе цепи такое же кол-во тепла, что ти синусоидальный ток.
7. Как связанны амплитудное и действующее значение синусоидального тока?
8. Запишите закон Ома для действующих значений тока и напряжения идеальной резистивной цепи синусоидального тока.
9. Чему равна разность фаз между током и напряжением идеальной резистивной цепи синусоидального тока?
0. ток в резестивной цепи так же как и напряжение меняется по закону синуса и в любй момент времени совпадает с напряжением по фазе.
10. Какой физический процесс протекает в цепи, содержащей только активное сопротивление?
Наличие поверхностного или скин-эффекта, зависящего от частоты (с увелич. частоты сопротивление растёт)
11. Как рассчитать среднюю за период мощность цепи, содержащей только активное сопротивление?
12. В чем причина, определяющая различие электромагнитных процессов цепей постоянного и переменного токов?
В том, что в одних полях расстояния
13. Что такое ЭДС самоиндукции?
Явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при любом изменении в нем силы тока
14. Какой физический процесс протекает в цепи синусоидального тока, содержащей только индуктивность?
Возникает ЭДС индукции; ЭДС тем больше, чем больше индуктивность и скорость изменения тока, т.е. частота, а следовательно
15. Запишите формулу для вычисления индуктивного сопротивления?
16. Как изменится индуктивное сопротивление при увеличении частоты?
при увеличении частоты, индуктивное сопротивление растёт
17. Запишите закон Ома для действующих значений тока и напряжения идеальной индуктивной цепи синусоидального тока?
18. Что такое комплекс индуктивного сопротивления?
Это отношение комплекса напряжения к комплексу тока. Он должен быть только положительным числом
19. Запишите закон Ома в комплексной форме для идеальной индуктивной цепи синусоидального тока.
20. Чему равна разность фаз между напряжением и током идеальной индуктивной цепи синусоидального тока?
Ток в идеальной индуктвной цепи, так же как и напряжение изменяется по закону синуса и отстаёт по фазе от напряжения на одну четверть периода, т.о. ток по фазе отстаёт от напряжения на 90 
21. С какой частотой, по отношению к току, изменяется мгновенная мощность в идеальной индуктивной цепи синусоидального тока?
Изменяется с удвоенной частотой по отношению к току и напряжению
22. Как изменится ток в идеальной индуктивной цепи синусоидального тока при увеличении частоты?
При увеличении частоты ток в идеальной индуктивной цепи уменьшается
23. Чему равна средняя за период мощность идеальной индуктивной цепи синусоидального тока?
Средняя мощность за период равна нулю
24. Запишите формулу для расчета энергии, запасаемой в магнитом поле индуктивности, находящейся под синусоидальным напряжением.
25. Каким сопротивлением обладает элемент цепи, если ток, протекающий по нему и напряжение на нем совпадают по фазе?
26. Каким сопротивлением обладает элемент цепи, если ток, протекающий по нему, отстает по фазе от напряжения на 90 о ?
27. Каким сопротивлением обладает элемент цепи, если ток, протекающий по нему, опережает напряжение по фазе на 90о?
28. От каких факторов зависит проявление поверхностного эффекта?
Зависит от частоты (с увеличением частоты сопротивление растёт)
29. Какой физический процесс протекает в цепи синусоидального тока, содержащей только емкость?
Ток зарядки и разрядки не может быть неограниченно большим
30. Как вычислить емкостное сопротивление, если емкость и частота известны?
31. Как изменится емкостное сопротивление при увеличении частоты?
32. Запишите закон Ома для действующих значений тока и напряжения идеальной емкостной цепи синусоидального тока.
33. Что такое комплекс емкостного сопротивления?
Величина обратная
34. Запишите закон Ома в комплексной форме для идеальной емкостной цепи синусоидального тока.
35. Чему равна разность фаз между током и напряжением идеальной емкостной цепи синусоидального тока?
36. С какой частотой, по отношению к току, изменяется мгновенная мощность в идеальной емкостной цепи синусоидального тока?
С удвоенной частотой по отношению к току и напряжению
37. Как изменится ток в идеальной емкостной цепи синусоидального тока при уменьшении частоты?
38. Чему равна средняя за период мощность идеальной емкостной цепи синусоидального тока?
39. Запишите формулу для расчета энергии, запасаемой в электрическом поле емкости, находящейся под синусоидальном напряжением.
40. Сформулируйте первый закон Кирхгофа для мгновенных значений синусоидальных токов.
алгебраическая сумма мгновенных значений токов в узле равна нулю
41. Сформулируйте второй закон Кирхгофа для мгновенных значений токов и напряжений.
Алгебраическая сумма напряжений на резистивных, индуктивных, ёмкостных элементах контура в данный момент времени равна алгебраической сумме ЭДС в том же контуре, в тот же момент времени.
42. Сформулируйте первый закон Кирхгофа для действующих значений токов.
Геометрическая сумма токов сходящихся в узле равна нулю
43. Сформулируйте второй закон Кирхгофа для действующих значений токов и напряжений.
Геометрическая сумма ЭДС, действующих в контуре, равна геометрической сумме падений напряжений в том же контуре
45. Как рассчитать действующее значение напряжения на зажимах последовательной цепи R-L-C, если напряжения на участках цепи известны?
47. Как рассчитать коэффициент мощности, если падения напряжений на участках последовательной цепи известны?
48. Как рассчитать падение напряжения на участке R последовательной цепи R-L-C, если напряжение на ее зажимах и угол сдвига фаз между током и напряжением известны?
49. Как рассчитать реактивное напряжение последовательной цепи R-L-C, если напряжение на ее зажимах и угол сдвига фаз между током и напряжением известны?
51. Как определить угол сдвига фаз между током и напряжением последовательной цепи, если параметры элементов известны?
52. Как рассчитать активное сопротивление последовательной цепи R-L-C, если модуль комплекса полного сопротивления и угол сдвига фаз между током и напряжением известны?
53. Как рассчитать реактивное сопротивление последовательной цепи R-L-C, если модуль комплекса полного сопротивления и угол сдвига фаз известны?
54. Что такое комплекс полного сопротивления?
55. Что такое модуль комплекса полного сопротивления?
57. Что такое полная мощность?
Максимально возможная мощность при заданных напряжении и токе (при отсутствии сдвига фаз между напряжением и током)
58. Что такое активная мощность? Какой физический процесс, протекающий в цепи, она характеризует?
Характеризует способность элемента необратимо преобразовывать эл энергию в другие виды энергии.
59. Что такое реактивная мощность? Какой физический процесс, протекающий в цепи, она характеризует?
Характеризует процессы обмена энергией между источником и полями приёмников
60. Как связаны активная, реактивная и полная мощности?
Связаны квадратурой
61. Какой физический смысл Cosφ?
он показывает, какая доля мощности источника необратимо преобразуется в др виды, в частности используется на выполнение полезной работы
62. Запишите формулу для расчета активной мощности.
63. Запишите формулу для расчета реактивной мощности.
64. Какой режим работы цепи синусоидального тока называется резонансом?
Режим работы при котором цепь, несмотря на наличие в ней реактивных элементов, ведёт себя как идеальная активная.
65. Запишите условия резонанса в последовательной цепи R-L-C.
66. Как рассчитать резонансную частоту?
67. Какими путями можно ввести цепь в резонанс?
Изменяя частоту, а при неизменной частоте изменяя параметры: напряжение питания, изменение индуктивности или ёмкости.
68. Как связаны активная, реактивная и полная мощности при резонансе?
т.к. 
и 
69. Почему резонанс напряжений может стать причиной аварии?
При наличии больших реактивных сопротивлений, кот. окажутся враз больше, чем на зажимах цепи, может произойти пробой изоляции реактивных элементов и вывести их из строя.
70. Запишите закон Ома для режима резонанса напряжений.
71. Как будет меняться ток в цепи по мере приближения к режиму резонанса напряжений?
Возрастать и уже в самом режиме резонанса он будет максимален
72. Запишите закон Ома для последовательной цепи R-L-C для действующих значений тока и напряжений.
73. Запишите закон Ома для последовательной цепи R-L-C в комплексной форме.
74. Что такое комплекс полной проводимости?
Отношение комплексного действующего значения тока к комплексному действующему значению напряжения
75. Как рассчитать модуль комплекса полной проводимости параллельной цепи R-L-C?
76. Запишите формулу для расчета полной проводимости.
77. Запишите формулу для расчета реактивной проводимости.
78. Запишите закон Ома для действующих значений токов и напряжения параллельной цепи R-L-C.
81. Как найти ток в неразветвленной части параллельной цепи R-L-C, если токи в ветвях известны?
82. Как найти активную составляющую тока, если ток в неразветвленной части цепи и угол сдвига фаз между током и напряжением известны?
83. Как найти реактивную составляющую тока, если ток в неразветвленной части цепи и угол сдвига фаз между током и напряжением известны?
84. Как найти угол сдвига фаз между током в неразветвленной части цепи и напряжением на зажимах параллельной цепи R-L-C, если токи в ветвях известны?
85. Как найти токи в ветвях параллельной цепи R-L-C, если проводимости ветвей и приложенное напряжение известны?
86. Запишите условие резонанса токов.
Реактивные проводимости равны;
87. Как изменяется ток в неразветвленной части параллельной цепи по мере приближения к режиму резонанса токов?
Уменьшается, в самом режиме ток минимален
88. Как изменится коэффициент мощности цепи R-L при увеличении сопротивления R?
89. Как изменится коэффициент мощности цепи R-L при подключении к ней конденсатора с XC
№3 Трёхфазные цепи
1. Что такое фаза трехфазной системы?
Каждая из цепей, которая входит в трёхфазную систему
2. Какое соединение фаз приемника называется звездой?
Такое соединение, при котором концы фаз соединяются в один узел, который называется нулевой точкой, а начала фаз соединяются с источником
3. Какое соединение фаз приемника называется треугольником?
Такое соединение, при котором конец предидущ фазы соединяется с началом последующей фазы
4. Какое напряжение называется фазным?
Напряжение между началом и концом одной фазы
5. Какое напряжение называется линейным?
Напряжения между началами двух фаз
6. Какой ток называется фазным?
Ток, протекающий в фазах приёмника
7. Какой приемник называется симметричным?
Если комплексы полных сопротивлений его фаз равны
8. Какой ток называется линейным?
Ток, который протекает в проводах, соединяющих начала фаз источника с началами фаз приёмника
9. Почему при включении звездой несимметричного приемника необходим нейтральный провод, а при включении симметричного — можно обойтись без него?
Потому, что в несимметричном приёмнике происходит перекос фаз, а нейтральный провод служит для поддержания симметричного фазного напряжения
10. Как рассчитать ток в нейтральном проводе, если фазные токи известны?
11. Как измерить фазное напряжение приемника?
Вольтметр между началом и концом фазы
12. Как связаны фазные и линейные токи при включении приемника звездой с нейтральным проводом?
13. Как измерить линейное напряжение приемника?
Вольтметр между началами двух фаз
14. Как связаны фазные и линейные напряжения приемника при включении его звездой с нейтральным проводом?
15. Как связаны фазные и линейные токи при включении симметричного приемника треугольником?
16. Как связаны фазные и линейные напряжения при включении приемника треугольником?
17. Как рассчитать активную мощность симметричного трехфазного приемника?
18. Как рассчитать активную мощность несимметричного трехфазного приемника?
19. Как рассчитать реактивную мощность симметричного трехфазного приемника?
20. Как рассчитать реактивную мощность несимметричного трехфазного приемника?
21. Как рассчитать полную мощность симметричного трехфазного приемника?
22. Как измерить активную мощность симметричного трехфазного приемника одним ваттметром?
Измерить напряжение в одной фазе и умн на 3
23. Как измерить активную мощность несимметричного трехфазного приемника?
Измерить напряжение в каждой из фаз и сложить их значения
24. Чему равна разность фаз фазных напряжений симметричной трехфазной цепи?
25. Запишите выражения комплексов фазных напряжений симметричной трехфазной цепи.
№4 Магнитные цепи
1. Что такое магнитная цепь?
Часть электротехнического устройства, содержащая ферромагнитные тела, предназначенная для создания магнитного поля
2. Какую функцию выполняют магнитные цепи в электротехнических устройствах?
Усиливают магнитное поле и придаёт ему нужную конфигурацию
3. Почему сердечники электромагнитных аппаратов выполняют из ферромагнитных материалов?
Усилить магнитное поле
4. Что показывает относительная магнитная проницаемость?
Показывает во сколько раз ферромагнитная среда способна усилить магнитное поле
5. Сформулируйте словесно закон полного тока.
Интеграл от напряжённости магнитного поля по любому замкнутому контуру равен алгебраической сумме токов, пронизывающих данный контур.
6. Какая магнитная цепь называется однородной?
7. Что характеризует площадь петли гистерезиса ферромагнитного материала?
Его полощадь пропорциональна энергии которая затрачивается на один цикл перемагничивания единицы объёма ферромагнитного материала
8. Что такое коэрцитивная сила?
Значение напряжённости внешнего поля, при которой ферромаг. Полностью размагничивается
9. Какие ферромагнитные материалы называются магнитомягкими, какие магнитожесткими?
Магнитомягкие имеют узкую петлю гистерезиса, что обуславливает малые потери на перемагничивание, они легко перемагничиваются.
Магнитожёсткие имеют высокую остаточную индукцию и коэрцетивную силу. Петля гистерезиса широкая.
10. Что изготавливают из магнитомягких материалов?
Листовая электротехническая сталь (магнитопроводы эл машин и аппаратов)
11. Что изготавливают из магнитожестких материалов?
1. Что такое трансформатор?
Статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины.
2. На каком законе физики основана работа трансформатора?
На законе электромагнитной индукции
3. Каково назначение трансформатора?
Предназначен для изменения напряжения
4. Из каких частей состоит трансформатор?
Замкнутый стальной стердечник, который выполнен из отдельных листов электротехнической стали, изолированных друг от друга слоем лака. НА сердечнике – как минимум две катушки, которые тщательно изолированы друг от друга и от сердечника.
5. Как связаны обмотки трансформатора между собой?
Вторичная является источником переменного U для первичной . Они не имеют электрической связи др. с др.
6. Каково назначение сердечника трансформатора?
Выполняет роль магнитопровода
7. Почему сердечник трансформатора изготавливается из отдельных изолированных листов электротехнической стали?
Для предотвращения появления вихревых токов
8. Почему сердечник трансформатора делается стальным?
Для лучшей проводимости тока
9. Что такое коэффициент трансформации трансформатора?
Отношение электродвижущих сил (отношение чисел витков первичной и вторичной обмоток)
10. Что такое номинальное напряжение обмотки?
Напряжение обмотки при холостом ходе трансформатора
11. Что такое номинальный ток обмотки?
Ток который связан с номинальной мощностью и номинальным напряжением таким соотношением
12. Что такое номинальная мощность трансформатора?
Мощность, которую трансформатор способен передать нагрузке не нагреваясь выше допустимой для него температуры
13. Какой режим работы трансформатора называется холостым ходом?
14. Запишите уравнение трансформаторной ЭДС.
Такой режим работы при котором первичная обмотка поставлена под ном. Напряжение, а вторичная разомкнута
15. Запишите уравнение электрического состояния первичной обмотки трансформатора.
16. Что такое приведенный первичный ток?
Составляющая первичного тока, компенсирующая размагничивающее действие вторичного тока.
17. Запишите уравнение первичного тока трансформатора.
18. Что такое намагничивающий ток трансформатора, как его измерить?
Ток холостого хода
19. Сформулируйте условия проведения опыта холостого хода трансформатора.
К первичной обмотке подключают номинальное напряжение, а ко вторичной – вольтметр, имеющий очень большое сопротивление, поэтому считают I2=0 a I1 намного меньше номинального
20. Что означает термин: «ток холостого хода 5%»?
Происходит падении напряжения в первичной обмотке, поэтому можно считать
21. Запишите уравнение электрического состояния вторичной обмотки трансформатора.
22. Сформулируйте условия проведения опыта короткого замыкания трансформатора.
Вторничная обмотка замыкается накоротко, а напряжение на первичной обмотке устанавливают такой величины, чтобы ток в ней был равен номинальному.
23. Как изменится магнитный поток в сердечнике трансформатора при увеличении тока вторичной обмотки?
24. Что такое коэффициент загрузки трансформатора?
Бэтта – отношение тока, протекающего в обмотке трансформатора к номинальному току той же обмотке.
25. Как изменятся потери в сердечнике трансформатора при увеличении тока вторичной обмотки?
26. При каком условии КПД трансформатора достигает максимального значения?
Когда переменные потери в обмотках станут равными постоянным потерям в сердечнике
27. Как изменятся потери в обмотках трансформатора при увеличении тока первичной обмотки?
28. Запишите формулу для расчета коэффициента загрузки, соответствующего максимальному КПД?
29. Запишите формулу для расчета КПД трансформатора.
30. Запишите формулу для расчета годового КПД трансформатора.
31. Что называется коэффициентом трансформации трехфазного трансформатора?
Для групп 
отношение линейных напряжений на первичной и вторичной сторонах равно коэффициенту трансформации. 
т.о. 
при соединении 
При соединении 
№9 Основы промышленной электроники
1. Что называется p-n переходом?
Граница между областями с различной проводимостью в одном кристалле полупроводника
2. Какое включение p-n перехода называется прямым?
Если источник подключён + к Р
3. Какое включение p-n перехода называется обратным?
Если источник подключён + к n
4. Как изменится сопротивление запирающего слоя при увеличении обратного напряжения?
Запирающий слой увеличивается, возрастает его сопротивление, ток протекать не будет.
5. Как изменится сопротивление запирающего слоя при увеличении прямого напряжения?
Толщина запирающего слоя и его сопротивление уменьшается
6. Каким свойством обладает p-n переход?
Свойство пропускать ток только в одном направлении (если + к Р)
7. Какой прибор называется диодом?
Полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и 2 внешними выводами
8. Начертите условное обозначение диода.
10. Что называют электрическим пробоем p-n перехода?
Резкое возрастание обратного тока даже при незначит увеличении обр. напряжения, свер определённого значения, при котором п-н переход не разрушается и сохраняет работоспособность.
11. Каково назначение выпрямителя?
Преобразования переменного напряжения в постоянное
12. Из каких основных частей состоит выпрямитель?
Силовой трансформатор, система вентелей (диодов), сгалживающий фильтр, стабилизатор
14. В каком соотношении находятся среднее выпрямленное напряжение однофазного однополупериодного выпрямителя и действующее значение напряжения на его входе?
15. В каком соотношении находятся обратное напряжение на диоде и среднее выпрямленное напряжение однофазного однополупериодного выпрямителя?
16. Как изменится величина выпрямленного напряжения при подключении емкостного фильтра?
19. Какую роль играет фильтр в выпрямителе?
Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения
20. Как изменится частота пульсаций выпрямленного напряжения при подключении емкостного фильтра?
21. Как изменится амплитуда пульсаций выпрямленного напряжения при подключении емкостного фильтра?
23. В каком соотношении находятся среднее выпрямленное напряжение однофазного мостового выпрямителя и действующее значение напряжения на его входе?
24. В каком соотношении находятся обратное напряжение на диоде и среднее выпрямленное напряжение однофазного мостового выпрямителя?
25. Что такое биполярный транзистор?
Полупроводниковый прибо, имеющий два п-н перехода и 3 внешних вывода
31. Как осуществляется управление выходным током в биполярном транзисторе?
Путём изменения входного тока
32. Как осуществляется управление выходным током в униполярном транзисторе?
Путём изменения ширины канала
33. Каков физический смысл параметров транзистора: h11, h12, h21, h22?
входное сопротивление (зависимость входного падения напр. От вх. Тока при пост. Вх. Напряж.)
коэф. Обратной связи (зависимость входного напряжения от выходного напряжения при пост. Входном токе.)
коэф. Передачи тока (зависимость выходного тока от входного при пост. Вых. напряжении)
выходная проводимость транзистора (определяет зависимость выходного тока от вых. Напряжения при пост вх токе)
34. Какой режим работы транзистора называется динамическим?
В котором к эмиттерному переходу приложено напряжение в прямом направлении (+ к эмиттеру)
36. Какую роль играют разделительные конденсаторы в усилительном каскаде?
1- защищает источник сигнала от попадания на него большого постоянного напряжения с резистора; 2 – разделяет составляющие коллекторного тока.
37. Что такое коэффициент усиления усилителя?
Отношение напряжения или тока (мощности) на выходе усилителя, к напряжению или току на его входе
38. Что такое полоса пропускания усилителя?
Диапазон частот
40. Объясните причины завалов амплитудно-частотной характеристики усилителя низкой частоты на высоких и низких частотах?
Ов низких част – наличие разделительных конденсаторов, кот по отношению к усилительному сигналу включён последовательно, а в высоких – обусловлен паразитной ёмкостью к-б перехода.
42. Почему амплитудная характеристика усилителя низкой частоты не выходит из начала координат?
Тк если на вход усилителя мы ничего не подщаём, то на выходе мы всёравно имеем какое-то напряжение
43. Что такое нелинейные искажения?
При больших входных сигналах () пропорциональность между входным и выходным напряжениями нарушается из-за нелинейности вольт-амперных характеристик транзистора. Это приводит к искажению формы выходного сигнала.
45. Что такое фазовые искажения усилителя и в чем их причины?
Переменный ток. Активное сопротивление. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока
Огромное практическое значение имеют незатухающие вынужденные колебания. Свободные электромагнитные колебания в контуре быстро затухают и поэтому практически не используются. Переменный ток, используемый потребителями, представляет собой не что иное, как вынужденные электромагнитные колебания.
Частота переменного тока показывает число колебаний за 1 секунду. Стандартная частота промышленного тока равна 50 Герц. Значит, на протяжении 1 с ток 50 раз течет в одну сторону и 50 раз в другую. Частота 50 Герц принята для промышленного тока во многих странах мира. Сила тока и напряжение меняются со временем по гармоническому закону. Это вытекает из следующих рассуждений. Если напряжение на концах цепи меняется по гармоническому закону, то напряженность электрического поля внутри проводников будет также меняться гармонически. Эти гармонические изменения напряженности поля вызовут гармонические колебания скорости упорядоченного движения заряженных частиц и, следовательно, гармонические колебания силы тока. При изменении напряжения на концах цепи электрическое поле не меняется мгновенно во всей цепи. Если время распространения изменений поля в цепи гораздо меньше периода колебаний напряжения, то можно считать, что электрическое поле во всей цепи меняется почти мгновенно при изменении напряжения на концах цепи. Переменное напряжение, использующее потребителями в осветительной сети, создается генераторами на электростанциях. Проволочную рамку, вращающуюся в постоянном однородном магнитном поле, можно рассматривать как простейшую модель генераторов переменного тока. Поток магнитной индукции, который пронизывает проволочную рамку, пропорционален косинусу угла альфа между нормалью к рамке и вектором магнитной индукции. При равномерном вращении рамки угол альфа увеличивается прямо пропорционально времени. Поэтому поток магнитной индукции меняется гармонически. Согласно закону электромагнитной индукции, ЭДС индукции в рамке равна взятой со знаком минус скорости изменения потока магнитной индукции по времени. Иначе ЭДС электромагнитной индукции равна производной потока магнитной индукции по времени. При изменении напряжения по гармоническому закону напряженность электрического поля в проводнике изменяется по такому же закону. Под действием переменного электрического поля в проводнике возникает переменный электрический ток, частота и фаза колебаний которого совпадает с частотой и фазой колебаний напряжения. Цепи с резистором. Цепь состоит из соединительных проводов и нагрузки с малой индуктивностью и большим сопротивлением, называемым активным сопротивлением. При наличии нагрузки, обладающей активным сопротивлением, цепь поглощает энергию, поступающую от генератора. Эта энергия превращается во внутреннюю энергию проводников — они нагреваются. В проводнике с активным сопротивлением колебания силы тока по фазе совпадают с колебаниями напряжения. В цепи переменного тока промышленной частоты, равной 50 Герц, сила тока и напряжение изменяются сравнительно быстро. Мощность в цепи постоянного тока на участке с сопротивлением равна по определению произведению квадрата силы тока на сопротивление. На протяжении очень малого интервала времени переменный ток можно считать неизменным. Поэтому мгновенная мощность в цепи переменного тока на участке, имеющем активное сопротивление, определяется произведением квадрата мгновенного значения силы тока на сопротивление. Под средней за период мощностью переменного тока понимают отношение суммарной энергии, поступающей в цепь за период, к периоду. Человеку необходимо знать среднюю мощность тока на участке цепи за большой промежуток времени, включающий много периодов.
Здесь изображен график зависимости мгновенной мощности от времени. На протяжении одной четверти периода мощность больше половины амплитудного значения. Но на протяжении следующей четверти периода мощность меньше этой величины. На протяжении одной четверти периода эта функция пробегает ряд положительных значений. Половина квадрата амплитуды силы тока в колебательном электромагнитном контуре есть среднее за период значение квадрата силы тока. Величина, равная квадратному корню из среднего значения квадрата силы тока, называется действующим значением силы переменного тока. Всегда можно подобрать такое значение силы постоянного тока, чтобы энергия, выделяемая за некоторое время этим током, равнялась энергии, выделяемой за то же время переменным током. Действующее значение силы переменного тока равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике то же количество теплоты, что и переменный ток за то же время. Нам важны общие характеристики колебаний, такие как амплитуда, период, частота, действующие значения силы тока и напряжения и средняя мощность. Именно действующие значения силы тока и напряжения регистрируют амперметры и вольтметры переменного тока. Колебания силы тока в цепи с резистором совпадают по фазе с колебаниями напряжения. Мощность в цепи переменного тока определяется действующими значениями силы тока и напряжения. Мощность равна произведению силы тока и напряжения. Фактически цепь, содержащая конденсатор, оказывается разомкнутой, так как обкладки конденсатора разделены диэлектриком. Поэтому постоянный ток не может существовать в цепи, содержащей конденсатор. Переменный ток способен течь в цепи, содержащей конденсатор. Проведем опыт. Составим последовательную цепь из конденсатора и лампы накаливания. Постоянное напряжение на зажимах источника равно действующему значению переменного напряжения. При включении постоянного напряжения лампа не светится. Но при включении переменного напряжения лампа загорается. При этом емкость конденсатора достаточно велика. Происходит периодическая зарядка и разрядка конденсатора под действием переменного напряжения. Ток, текущий в цепи при перезарядке конденсатора, нагревает нить лампы. Рассмотрим цепь, содержащую только конденсатор, где сопротивлением проводов и обкладок конденсатора можно пренебречь. Напряжение на конденсаторе совпадает по значению с напряжением на концах цепи. Следовательно, заряд конденсатора меняется по гармоническому закону. Сила тока представляет собой производную заряда по времени. Приведем графики зависимости силы тока и напряжения от времени. Видно, что колебания силы тока опережают колебания напряжения на конденсаторе на пи вторых. Амплитуда силы тока равна произведению максимального напряжения емкости конденсатора и циклической частоты колебаний. Величину икс-цэ, равную обратному произведению циклической частоты на электрическую емкость конденсатора, называют емкостным сопротивлением. Роль этой величины аналогична роли активного сопротивления в законе Ома. Это и позволяет рассматривать емкостное сопротивление как сопротивление конденсатора переменному току. Чем больше емкость конденсатора, тем больше ток перезарядки. Это легко обнаружить по увеличению накала лампы при увеличении емкости конденсатора. С увеличением емкости конденсатора емкостное сопротивление уменьшается. Уменьшается оно и с увеличением частоты.
Индуктивность в цепи влияет на силу переменного тока. Это можно доказать с помощью простого опыта. Составим цепь из катушки большой индуктивности и электрической лампы накаливания. С помощью переключателя можно подключить эту цепь или к источнику постоянного напряжения, или к источнику переменного напряжения с равными значениями. Лампа светится ярче при постоянном напряжении. Следовательно, действующее значение силы переменного тока в рассматриваемой цепи меньше силы постоянного тока. Здесь проявляется самоиндукция. При подключении катушки к источнику постоянного напряжения сила тока в цепи нарастает постепенно. Возникающее при нарастании силы тока вихревое электрическое поле тормозит движение электронов. Лишь со временем сила тока достигает наибольшего установившегося значения, соответствующего данному постоянному напряжению. Если напряжение быстро меняется, то сила тока не будет достигать тех значений, которые оно бы приобрело с течением времени при постоянном напряжении. Следовательно, максимальное значение силы переменного тока (его амплитуда) ограничивается индуктивностью цепи и будет тем меньше, чем больше индуктивность и чем больше частота приложенного напряжения. При изменении силы тока по гармоническому закону ЭДС самоиндукции будет равна противоположному значению производной индуктивности. Так как удельная работа кулоновского поля равна напряжению на концах катушки, то напряжение на концах катушки оказывается гармонически связанным с амплитудным значением напряжения контура. Следовательно, колебания напряжения на катушке опережают колебания силы тока на пи-пополам. В момент, когда напряжение на катушке достигает максимума, сила тока равна нулю. В момент, когда напряжение становится равным нулю, сила тока будет максимальной. Величину икс-эл, равную произведению циклической частоты на индуктивность, называют индуктивным сопротивлением. Амплитуда силы тока в катушке можно найти отношением амплитуды напряжения на индуктивное сопротивление. Так выглядит закон Ома для цепи постоянного тока с катушкой. Индуктивное сопротивление увеличивается с ростом частоты, значит, катушка хорошо проводит низкочастотные колебания и плохо – высокочастотные, а для постоянного тока оно равно нулю. Рассмотрим использование частотных свойств конденсатора и катушки индуктивности. Реальные электрические цепи содержат все виды сопротивлений: активное, индуктивное, емкостное, поэтому ток в реальной цепи зависит от ее полного эквивалентного сопротивления.
Конденсатор хорошо проводит высокочастотные колебания и плохо – низкочастотные колебания. Катушка наоборот: хорошо проводит низкочастотные колебания и плохо – высокочастотные колебания. Эти свойства позволяют создать различные частотные фильтры – схемы, позволяющие выделить из всего сигнала низкочастотные и высокочастотные составляющие.
Колебательный контур обладает замечательным свойством – пропускать колебания только определенной частоты, зависящей от емкости конденсатора и индуктивности катушки, под действием резонанса. Эти свойства контура широко применяются в радио- и телеприёмной и передающей аппаратуре для селекции сигналов.
Задача
Конденсатор включен в цепь переменного тока с частотой 200 Герц. Напряжение в цепи 40 Вольт, сила тока 0,64 Ампера. Какова емкость конденсатора?
Вспомнив закон Ома для цепи с колебательным контуром, выразим емкость конденсатора как отношение силы тока к напряжению и циклической частоте. Чтобы определить циклическую частоту, необходимо частоту переменного тока разделить на два-пи. Получаем результат 0,5 микрофарад есть емкость конденсатора.
Остались вопросы по теме? Наши педагоги готовы помочь!
- Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам
- Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки
- Повысим успеваемость по школьным предметам
- Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ