4. . Изобразите цепь постоянного тока со смешанным соединением резистивных элементов и приведите порядок ее расчета.

Смешанным называется такое соединение, при котором в цепи имеются группы параллельно и последовательно включенных сопротивлений.

Для цепи, представленной на рис. 1.7, расчет эквивалентного сопротивления начинается с конца схемы. Для упрощения расчетов примем, что все сопротивления в этой схеме являются одинаковыми: $R_1=R_2=R_3=R_4=R_5=R$. Сопротивления $R_4$ и $R_5$ включены параллельно, тогда сопротивление участка цепи cd равно:

R_cd=R₄R₅/(R₄+R₅)=RR/(R+R)=R/2 R_ad=R₃+R_cd=R+(R/2)=(3/2)R R_ab=(R₂R_ad)/(R₂+R_ad)=(R(3/2)R)/(R+(3/2)R)=(3/5)R R_экв=R₁+R_ab=R+(3/5)R=(8/5)R

В результате преобразований исходная схема (рис. 1.7) представлена в виде схемы (рис. 1.11) с одним сопротивлением Rэкв. Расчет токов и напряжений для всех элементов схемы можно произвести по законам Ома и Кирхгофа.

5. Сформулируйте 1 и 2 законы Кирхгофа.

1 алгебраическая сумма токов в любом узле любой цепи равна нулю (значения вытекающих токов берутся с обратным знаком)

2 алгебраическая сумма падений напряжений по любому замкнутому контуру цепи равна алгебраической сумме ЭДС, действующих вдоль этого же контура

6. сформулируйте закон Ома для участка цепи , не содержащего эдс

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи. I=U/R

7. Сформулируйте закон Ома для цепи постоянного тока с несколькими источниками ЭДС

Сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе источника тока и обратно пропорциональна сумме электрических сопротивлений внешнего и внутреннего участков цепи I=эдс/R+r

8.Что представляет собой потенциальная диаграмма и как она строится

Потенциальная диаграмма применяется при анализе цепей постоянного тока. Она представляет собой график распределения потенциала вдоль участка цепи или контура, при этом по оси абсцисс откладываются сопротивления резистивных элементов, встречающихся на пути обхода ветви или контура, а по оси ординат – потенциалы соответствующих точек. Таким образом, каждой точке рассматриваемого участка или контура соответствует точка на потенциальной диаграмме. Рассмотрим построение потенциальной диаграммы на примере схемы на рис. 3

При параметрах схемы ; ; ; ; и токи в ветвях схемы равны: ; ; .Построим потенциальную диаграмму для контура abcda.

Для выбора масштаба по оси абсцисс просуммируем сопротивления резисторов вдоль рассматриваемого контура: после чего определим потенциалы точек контура относительно потенциала произвольно выбранной точки a, потенциал которой принят за нуль:

Таким образом, координаты точек потенциальной диаграммы: а(0;0);b(4;-20); c(4;17); d(7;2). С учетом выбранных масштабов на рис. 4 построена потенциальная диаграмма для выбранного контура.

Рассмотрим характер процессов, происходящих в металлических проводниках, при приложении к ним синусоидального источника э.д.с. Отметим, прежде всего, что при отсутствии э.д.с. электроны, находящиеся на внешней оболочке и слабо связанные с атомами, при комнатной температуре хаотически и с большими скоростями двигаются в различных направлениях, периодически сталкиваясь с ионизированными атомами