Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока

Ветвью называется участок электрической цепи, по которому протекает один и тот же ток Узлом называется место соединения трех и более ветвей.

- Величиной, представляющей силу тока I, является Ампер (А) .

- Единицей измерения напряжения U и ЭДС E в электрической цепи является Вольт (В)

- Сопротивление R измеряется в Омах (Ом)

Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле, равна нулю

Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, входящих в этот контур.

Выражение для первого чакона Кирхгофа имеет вид...

Выражение для второго закона Кирхгофа имеет вид...

Выражение для падения напряжения на данном участке будет иметь вид...

Решение: Зависимость тока от напряжения в линейном элементе определяется законом Ома: I = U/R. Направления I и U не совпадают, поэтому: U = -RI

Если величина R равна 50 Ом, то активное сопротивление цепи, составит 50 Ом

При неизменном сопротивлении участка цепи при увеличении тока падение напряжения на данном участке увеличится

Если при неизменном напряжении ток на участке цепи уменьшился в 2 раза, то сопротивление участка увеличилось в 2 раза

Провода одинакового диаметра и длины из разных материалов (сталь, медь, алюминий) при одном и том же токе нагреваются следующим образом -самая высокая температура у стального провода, самая низкая температура у медного провода

Соединение резисторов R₁, R₂, R₃ последовательное

Если пять резисторов с сопротивлениями R₁ = 100 Ом, R₂ = 10 Ом, R₃ = 20 Ом, R₄ = 500 Ом, R₅ = 100 Ом соединены последовательно, то ток будет один и тот же

Если сопротивления R₁ =100 Ом, R₂ = 20 Ом, R₃ = 200 Ом, то на резисторах будут наблюдаться следующие напряжения на R₃--> max, на R₂--> min

Эквивалентное сопротивление цепи относительно источника ЭДС составит 30 Ом

Если параллельно соединены одинаковые сопротивления R₁ = R₂ = R₃ то эквивалентное сопротивление цепи Rэкв = Rn/n

Если через нагрузку с сопротивлением R_H проходит постоянный ток 10 А. а сопротивление одного провода линии R_np = 0,5 Ом, то падение напряжения в линии составит

20 В 0,05 В 10 В 0.5 В

- Если: E₁ < E₂ то истинное направление тока совпадает с направлением ЭДС E₂ . Источник Е₁ работает в режиме потребителя, так как направления E₁и I не совпадают, а источник E₂ - в режиме генератора.

Если Е₁ > E₂, то источники электроэнергии работают оба в режиме потребителя

Для узла «а» справедливо следующее уравнение по первому закону Кирхгофа: I₁ – I₂ – I₃ = 0

Для узла «b» справедливо уравнение I₁ – I₂ + I₃ = 0

Выражение для мощности Р, выделяющейся в нагрузке с сопротивлением R, имеет вид P = RI²

Уравнение баланса мощностей имеет вид EI = I²R₀ + I²R

Уравнение баланса мощностей имеет вид: E₁I + E₂I = I²R₀₁ + I²R₀₂ + I²R

При известных величинах токов и сопротивлений, потребляемая мощность составит

P = I²₁ R₁ + I²₂ R₂ + I²₃ R₃ = 1² * 2 + 2² * 1 + 1² * 4 = 10 Вт

2 Вт 8 Вт 10 Вт 20 Вт

Мощность, выделяющаяся во внутреннем сопротивлении источника ЭДС R_n, составит

R_экв = R₀ + R = 2 + 8 = 10; I = E/R_экв = 20 / 10 = 2; P = I² R₀ = 2² * 2 = 8 Вт

Если сопротивление элемента зависит от тока или приложенного напряжения. Если значения параметров элементов цепи резко изменяются с изменением тока, то такие элементы называются нелинейными.

Электрическая цепь, у которой электрические напряжения и электрические токи связаны друг с другом нелинейными зависимостями, называется нелинейной электрической цепью

Статическое сопротивление нелинейного элемента при напряжении 20 В составит 100 Ом

Статическое сопротивление нелинейного элемента при токе 2 А составит по закону Ома:

R = U/I 15 Ом

28 Ом 15 Ом 32 Ом 60 Ом

При заданной вольт-амперной характеристике статическое сопротивление нелинейного

Статическое сопротивление нелинейного элемента в точке А составляет 10 Ом

При заданном соединении линейного и нелинейного элементов верно выражение:

I = I₁ + I₂(U)