Задание по выполнению РГР

РГР должна быть оформлена в соответствии с общими требованиями, предъявляемыми к курсовым и другим работам.

РГР должна начинаться с титульного листа и введения, а также должна содержать все приводимые ниже разделы с ответами на поставленные вопросы.

Введение

РГР преследует цель освоения и закрепления теоретического материала, изучаемого на первом семестре курса «Электротехника и электроника».

В РГР рассматриваются …

1. Основные положения теории электрических и магнитных явлений

Сформулировать и записать уравнения Максвелла в интегральной форме. Указать каким уравнениям Максвелла соответствуют портреты на рис. 1.1.

Рис. 1.1.

Рис. 1.2.

Каким электромагнитным явлениям соответствуют портреты на рис. 1.2. Какими уравнениями описываются законы, представленные этими портретами.

Привести числовые значения для магнитной и электрической постоянной.

Из каких уравнений Максвелла следуют законы Кирхгофа.

Сформулировать законы Кирхгофа для цепей с сосредоточенными параметрами.

Какие виды энергии накапливаются конденсаторами и катушками индуктивности. Привести формулы, по которым вычисляется энергия, накопленная конденсаторами и индуктивностями. Привести формулы для емкости плоского конденсатора и тороидальной катушки индуктивности. Как зависят емкость и индуктивность от относительной электрической и магнитной проницаемости, соответственно.

Сформулировать понятия электрического заряда и электрического тока. Привести формулу, связывающую электрический заряд с током. Какие частицы являются переносчиками тока в металлах, жидкостях, газах и полупроводниках. В чем заключается различие между металлами, диэлектриками и полупроводниками.

Привести формулу для сопротивления проводника.

2. Элементарные приемы расчета цепей

Определить ток и сопротивление в цепи (рис. 2.1), если напряжение В. Здесь номер варианта задания.

Рис. 2.1.

Определить сопротивление двухполюсника, изображенного на рис. 2.2.

Рис. 2.2.

Используя формулы делителя напряжения и тока найти напряжения и токи цепи, изображенной на рис. 2.3.

Рис. 2.3.

Найти токи цепи, изображенной на рис. 2.4.

Рис. 2.4.

Используя формулу делителя напряжения найти коэффициент передачи цепи, изображенной на рис. 2.5. Сопротивления цепи принять равными: Ом, . Здесь номер варианта.

Рис. 2.5.

Найти величину сопротивлений цепи, изображенной на рис. 2.6, если величина тока равна мА. Здесь номер варианта.

Рис. 2.6.

Найти показания вольтметров в цепи, изображенной на рис. 2.7, если показание амперметра равно 2 мА, а сопротивления равны кОм и кОм. Здесь номер варианта.

Рис. 2.7.

Найти показания амперметров в цепи, изображенной на рис. 2.8, если сопротивления равны кОм, кОм и кОм, а напряжение на выводах источника В. Здесь номер варианта.

Рис. 2.8.

Найти показания вольтметров в цепи, приведенной на рис. 2.9.

Рис. 2.9.

Найти токи в цепи, изображенной на рис. 2.10.

Рис. 2.10.

3. Компонентные уравнения активных и реактивных элементов цепи

Сформулировать и выписать компонентные уравнения активных и реактивных элементов цепи в дифференциальной и интегральной форме.

Чему равен ток в цепи конденсатора, если напряжение на его обкладках постоянно и если изменяется линейно во времени.

Чему равно напряжение на конденсаторе, если протекающий через него ток не изменяется во времени.

Чему равняется ток, протекающий в катушке индуктивности, если напряжение на ее выводах не изменяется во времени.

Чему равняется напряжение на выводах катушки индуктивности, если протекающий в ней ток не изменяется во времени и если изменяется линейно.

Чему равна емкость параллельно соединенных конденсаторов, изображенных на рис. 3.1.

Рис. 3.1.

Чему равна емкость последовательно соединенных конденсаторов, изображенных на рис. 3.2.

Рис. 3.2.

Чему равен ток, протекающий через конденсатор, если напряжение на нем изменяется по синусоидальному закону. Построить график зависимости величины тока от частоты. В чем измеряется круговая частота сигнала.

Чему равно напряжение на катушке индуктивности, если протекающий через нее ток является синусоидальным. Построить график зависимости величины тока от частоты при неизменной величине синусоидального напряжения.

Используя выражения, полученные для синусоидального тока и напряжения, вывести формулы для комплексных сопротивлений емкости и индуктивности.

Применяя преобразование Лапласа к компонентным уравнениям пассивных элементов цепи, вывести формулы для операторных сопротивлений активного сопротивления, емкости и индуктивности.

Вывести уравнения Кирхгофа для комплексных амплитуд токов и напряжений из аналогичных уравнений для мгновенных значений токов и напряжений. Сформулировать правила выбора знаков токов и напряжений.

Вывести уравнения Кирхгофа для изображений токов и напряжений из аналогичных уравнений для мгновенных значений токов и напряжений.

Составить уравнения Кирхгофа для узлов и контуров цепей, изображенных на рис. 3.3, и определить неизвестные токи (вторая цепь).

Привести формулы для числа независимых уравнений первого и второго законов Кирхгофа.

Рис. 3.3.