2. Электрические цепи постоянного тока

Закон Ома для полной цепи. Режим работы источника: номинальный, холостого хода и короткого замыкания.

Эквивалентное преобразование в электрических цепях: последовательное, параллельное и смешанное соединение резисторов. Баланс мощностей. Методы расчёта простых и сложных электрических цепей: по законам Кирхгофа, контурных токов, двух узлов и др. Токовая нагрузка проводов и защита их от перегрузок. Коэффициент полезного действия (КПД).

При изучении темы следует усвоить методы расчёта простых и сложных электрических цепей, обратить внимание на различия этих методов, на распределение токов и напряжений в сложных цепях, применение законов Ома и Кирхгофа для расчета цепей.

Рекомендуется изучить содержание темы по [1], с. 10…11, 20…21, 58…59; [2], с. 16…21, 102…103. Используя [3], рекомендуется разобрать решения задач 115, 119, 153, 177, а также решить задачи 116, 149, 180.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется электрической цепью, узлом, ветвью? Какая цепь называется сложной?

2. Что называется электрическим током? Назовите условия, необходимые для возникновения и протекания электрического тока.

3. Запишите закон Ома для участка цепи и замкнутой цепи и объясните название и размерность величин входящих в эти формулы.

4. Что называется электрическим сопротивлением, в каких единицах оно измеряется?

5. Как определить сопротивление проводника, если известны его длина, материал и сечение?

6. Какое соединение резисторов называется последовательным? Запишите основные свойства последовательного соединения резисторов.

7. Какое соединение резисторов называется параллельным? Запишите основные свойства параллельного соединения резисторов.

8. Какие режимы работы электрической цепи Вы знаете? Охарактеризуйте каждый из них.

9. Что называется электрической мощностью, чем она измеряется и в каких единицах?

10 Напишите баланс мощности для цепи, содержащей несколько источников электрической энергии и несколько резисторов.

11. Что называется коэффициентом полезного действия, что он показывает?

3. Электромагнетизм

Магнитное поле и его характеристики. Проводник с током в магнитном поле. Взаимодействие двух параллельных проводников с током. Электромагнитная сила. Явление электромагнитной индукции, самоиндукции, взаимоиндукции. Вихревые токи.

При изучении вопросов темы необходимо обратить внимание на основные понятия, характеризующие магнитное поле: напряжённость магнитного поля, магнитная индукция, магнитный поток и магнитная проницаемость.

Особое внимание следует уделить сущности явлений электромагнитной индукции, самоиндукции и взаимоиндукции. Для изучения темы рекомендуется [1], с. 10…11, 20…21, 58…59; [2], с. 16…21, 102…103.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется магнитным полем?

2. Сформулируйте определения основных магнитных величин: напряженности, магнитной индукции, магнитного потока, абсолютной магнитной проницаемости. В каких единицах они измеряются?

3. Приведите формулу, устанавливающую зависимость между магнитной индукцией, абсолютной магнитной проницаемостью и напряженностью магнитного поля.

4. Как определить направление силы, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле? От каких величин зависит эта сила?

5. Какой характер имеет петля гистерезиса для магнитно-мягких и магнитно-твердых материалов?

6. Сформулируйте принцип электромагнитной индукции. Почему при движении проводника в магнитном поле происходит разделение зарядов в проводнике?

7. Как определить величину и направление электродвижущей силы (ЭДС), наведённой в проводнике, движущемся в магнитном поле?

8. Сформулируйте закон Ленца. Какими опытами он подтверждается?

9. Объясните сущность явления самоиндукции. Как проявляет себя самоиндукция в цепях постоянного тока?

10. Объясните сущность явления взаимоиндукции.

11. Что такое вихревые токи? Какие меры принимаются для их уменьшения?