- •Конспект лекций по физике
- •Раздел 3 электричество
- •Часть 2
- •Элементы расчета электрических цепей постоянного тока Электрические цепи. Режимы работы электрических цепей. Схемы замещения электрических цепей.
- •Режимы холостого хода и короткого замыкания
- •Схемы замещения электрических цепей
- •Законы Кирхгофа
- •Неразветвленная электрическая цепь
- •Потенциальная диаграмма
- •Разветвленная электрическая цепь с 2 узлами. Параллельное соединение пассивных элементов
- •Параллельное соединение источников электрической энергии
- •Задача 2.
- •Расчет электрических цепей методом эквивалентных сопротивлений (метод свертывания цепи)
- •Определение токов
- •Метод преобразования треугольника и звезды сопротивлений
- •Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду
- •Преобразование звезды сопротивлений в эквивалентный треугольник
- •Электрический ток в различных средах
- •Термоэлектричество
- •Электрический ток в электролитах. Электролиз. Применение электролиза в технике.
- •Законы электролиза (законы Фарадея)
- •Преобразование химической энергии в электрическую энергию. Гальванические элементы
- •Электрический ток в газах
- •Электрический ток в вакууме
- •Осциллограф
- •Электрический ток в полупроводниках. Основы зонной теории твердого тела
- •Образование и свойства перехода
“СЕГРИС”
Институт
информационных технологий
Санкт-Петербург
2005гКонспект лекций по физике
Раздел 3 электричество
Часть 2
Д.Н.
Пафомов
Санкт-Петербург 2012
г.
Оглавление
Элементы расчета электрических цепей постоянного тока 5
Электрические цепи. Режимы работы электрических цепей. Схемы замещения электрических цепей. 5
Режимы холостого хода и короткого замыкания 6
Схемы замещения электрических цепей 6
Законы Кирхгофа 9
Неразветвленная электрическая цепь 11
Потенциальная диаграмма 13
Разветвленная электрическая цепь с 2 узлами. 16
Параллельное соединение пассивных элементов 16
Параллельное соединение источников электрической энергии 17
Задача 2. 19
Рисунок к задаче 2 19
Расчет электрических цепей методом эквивалентных сопротивлений (метод свертывания цепи) 20
Определение токов 21
Метод преобразования треугольника и звезды сопротивлений 21
Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду 22
Преобразование звезды сопротивлений в эквивалентный треугольник 23
Электрический ток в различных средах 24
Термоэлектричество 27
Электрический ток в электролитах. 28
Электролиз. Применение электролиза в технике. 28
Законы электролиза (законы Фарадея) 30
Преобразование химической энергии в электрическую энергию. Гальванические элементы 30
Электрический ток в газах 31
Электрический ток в вакууме 33
Осциллограф 35
Электрический ток в полупроводниках. 36
Основы зонной теории твердого тела 36
Образование и свойства перехода 39
А н н о т а ц и я
Настоящий конспект лекций разработан на факультете среднего профессионального образования Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики, рассмотрен предметно-цикловой комиссией естественнонаучных дисциплин и рекомендован для использования в учебном процессе факультета.
Конспект лекций по электричеству предназначен для студентов учреждений среднего профессионального образования, закончивших не менее 9 классов общеобразовательной школы.
В конспекте рассмотрены следующие темы: элементы расчета электрических цепей постоянного тока, прохождение тока в различных средах. Полнота изложения тем близка к требованиям программы теоретического минимума по физике СПб ГУ ИТМО и удовлетворяет требованиям, предъявляемым программой обучения средней школы.
Элементы расчета электрических цепей постоянного тока Электрические цепи. Режимы работы электрических цепей. Схемы замещения электрических цепей.
Э лектрическая цепь – это совокупность устройств и объектов, образующих путь электрического тока.
Отдельное устройство, входящее в состав электрической цепи и выполняющее в ней определенную функцию, называется элементом электрической цепи.
Режим работы электрической цепи – это ее электрическое состояние. Режим работы определяется величинами токов, напряжений и мощностей ее отдельных элементов.
Рассмотрим основные режимы работы электрической цепи на примере простой электрической цепи (рисунок 1).
Рисунок 1. Простейшая электрическая
цепь
Ток в этой цепи определяется по закону Ома для полной цепи:
Номинальный режим. В номинальном режиме элементы электрической цепи характеризуются номинальными величинами токов , напряжений и мощности , на которые эти элементы рассчитаны заводом – изготовителем для нормальной работы. Номинальные величины обычно указываются в паспорте устройства.
Режим работы, при котором токи, напряжения и мощности элементов электрических цепей соответствуют их номинальным величинам, называется номинальным (нормальным). Отклонения от номинального режима нежелательны.
Рабочий режим. Если в электрической цепи действительные характеристики режима ( ) отличаются от номинальных величин, но отклонения находятся в допустимых пределах, то режим называется рабочим.
Напряжение на зажимах источника меньше ЭДС источника на величину падения напряжения (по закону Ома для полной цепи).
Отношение мощности приемника к мощности источника называется коэффициентом полезного действия (К.П.Д.):