ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, примеры решения задач

Электротехника
Расчет цепей постоянного тока
Расчет цепей переменного тока
Расчет трехфазных цепей
Примеры  решения типовых задач
Лабораторные работы
Методические указания к решению задачи
Расчет сглаживающего фильтра
Трехфазные цепи
Цепи несиносоидального тока
Математика
Интегрирование тригонометрических функций
Вычисление интегралов от рациональных функций
Интегрирование рациональных функций
Повторные интегралы
Криволинейные интегралы первого рода
Криволинейные интегралы второго рода
Теорема Остроградского-Гаусса
Независимость криволинейных интегралов от пути интегрирования
Физические приложения двойных интегралов
Физические приложения криволинейных интегралов
Физические приложения поверхностных интегралов
Физические приложения тройных интегралов
Теорема Стокса
Поверхностные интегралы первого рода
Поверхностные интегралы второго рода
Тройные интегралы в декартовых координатах
Тройные интегралы в цилиндрических координатах
Тройные интегралы в сферических координатах
Производная показательной и логарифмической функции
Производная степенной функции
Производная произведения и частного функций
Дифференцирование и интегрирование степенных рядов
Найти производную функции
Примеры вычисления производной
Производная обратной функции
Логарифмическое дифференцирование
Исследование функций с помощью производных
Физика
Электродинамика
Электростатика
Электрический ток
Термодинамика
Решение задач
Основные операции над векторами
Кинематика твердого тела
Силы Виды взаимодействий
Закон сохранения импульса
Гравитация Законы Кеплера
Неинерциальные системы отсчета
Механические колебания
Физический маятник
Математический маятник
Резонанс
Специальная теория относительности

Преобразования Лоренца

Математическая физика
Химия
Примеры решения задач
контрольной работы
Современная теория строения
атомов и молекул
Контрольные задания
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
Химическая кинетика
Электролиз
Начертательная геометрия
Сечение геометрического тела
Аксонометрические проекции
Сборочный чертеж
Построение тел вращения
Развертка прямой призмы
Машиностроительное черчение
Профиль  резьбы
Работа «Соединение болтом»
Работа «Соединение шпилькой»
Сварные соединения
Разновидность  крепежных изделий
Выполнить эскизы с натуры
Шероховатостью поверхности
Выполнениечертежа сборочной единицы
Деталирование чертежа общего вида
Построение смешанного сопряжения.
Направления штриховки в разрезах
Сопромат
Деформации и перемещения при кручении валов
Расчет статически неопределимых балок
Действие с силами и моментами
Расчеты на прочность по допускаемым напряжениям
Расчет цилиндрических витых пружин

Примеры решения задач на прочность

Ядерная энергетика
Реакторы атомных станций
Ядерное топливо и ядерные отходы
Ядерно-энергетические транспортные установки
Блочный щит управления энергоблока
Реакторы на быстрых нейтронах
АЭС с реакторами ВВЭР нового поколения
РБМК - Реактор Большой Мощности Канальный
ВВЭР и РБМК: сравнительные характеристики
Энергосберегающие технологии
Альтернативная энергетика
Информатика
Тонкая клиентная сеть
Создание корпоративной Webсети
Восстановление ЛВС после аварий
Беспроводные сети
Серверы масштаба предприятия и суперсерверы
Протоколы сетевого управления
Прокси-серверы
Оценка эффективности локальной сети
Производительность рабочих станций и серверов ЛВС
Кабельные системы для локальных сетей
История искусства
Архитектура
Интерьеры античности и возраждения в Италии
Вид на Акрополь
План терм Константина; разрез и фасады
План  и разрез Сакристии Сан Лоренцо
Интерьеры XIV—XV веков и эпохи классицизма в России
Интерьеры Успенского собора
Усадьба «Высокие горы»
 
Цифровая фотография

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Пример 1. Определить заряд Q, прошедший по проводу с сопро­тивлением R=3 Ом при равномерном нарастании напряжения на концах провода от U0=2 В до U =4 В в течение t=20с.

 П р и м е р 2. Потенциометр с сопротивлением R= 100 Ом подклю­чен к источнику тока, ЭДС ε которого равна 150 В и внутреннее со­противление r= 50 Ом (рис. 19.1). Определить показание вольтметра с сопротивлением RB=500 Ом, соединенного проводником с одной из клемм потен­циометра и подвижным контактом с се­рединой обмотки потенциометра. Какова разность потенциалов между теми же точками потенциометра при отключен­ном вольтметре?

Пример 3. Источники тока с электродвижущими силами ε1 и ε2 включены в цепь, как показано на рис. 19.2. Определить силы токов, текущих в сопротивлениях R2 и R3, если ε1= 10 В иε2=4 В, а R1=R4=20м и R2=R3=4 Ом. Сопротивлениями источников тока пренебречь.

 Пример 4. Сила тока в про­воднике сопротивлением R=20 Ом нарастает в течение вре­мени Δt=2 с по линейному за. кону от I0=0 до Imax=6 А (рис. 19.3). Определить количество теплоты Q1, выделившееся в этом проводнике за первую секунду, и Q2 - за вторую, а также найти отношение этих количеств теплоты Q2/Q1.

ТОК В МЕТАЛЛАХ, ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ

Пример 1. По железному проводнику, диаметр d сечения которого равен 0,6 мм, течет ток 16 А. Определить сpeднюю скорость <υ> направленного движения электронов, считая, что концентрация n свободных электронов равна концентрации п' атомов проводника.

Пример 2. В цепь источника постоянного тока с ЭДС ε=6 В включен резистор сопротивлением R=80 Ом. Определить: 1) плот­ность тока в соединительных проводах площадью поперечного сече­ния S=2 мм2; 2) число N электронов, проходящих через сечение проводов за время t= 1 с. Сопротивлением источника тока и соединительных проводов пренебречь.

Пример 3. Пространство между пластинами плоского конденса­тора имеет объем V =375 см3 и заполнено водородом, который ча­стично ионизирован. Площадь пластин конденсатора S=250 см2. При каком напряжении U между пластинами конденсатора сила тока I, протекающего через конденсатор, достигнет значения 2 мкА, если концентрация n ионов обоих знаков в газе равна 5,3*107 см-3? Принять подвижность ионов b+=5,4*10-4 м2/(В*с), b-=7,4*10-4 м2/ (В*с).

Переходные процессы в цепи с резистором и конденсатором Короткое замыкание цепи с резистором и конденсатором (разряд конденсатора на резистор) Расчет электротехнических цепей Лабораторные работы и решение задач

Методы расчета электрических цепей постоянного тока
При решении задач, в которых необходимо провести расчет электрической цепи, наиболее часто используются следующие методы: метод свертывания, метод подобных (пропорциональных) величин, правила Кирхгофа, метод двух узлов и метод наложения токов.
Какой из методов придется применить в данной конкретной задаче, определяется ее условием и структурой рассчитываемой цепи. Так, если цепь содержит один источник тока, то можно использовать метод свертывания или метод подобных (пропорциональных) величин. Если цепь содержит два и более источника - правила Кирхгофа, метод наложения токов или метод двух узлов.
Рассмотрим перечисленные методы на примере решения конкретных задач.
Методы расчета цепей с одним источником
Метод свертывания
Согласно методу свертывания, сложная электрическая схема поэтапно упрощается путем замены ее участков последовательно и параллельно соединенных сопротивлений соответствующими эквивалентными сопротивлениями. В результате преобразования получают схему с одним эквивалентным сопротивлением, подключенным к клеммам источника. Рассчитывается ток, протекающий в преобразованной схеме через эквивалентное сопротивление, а затем возвращаются поэтапно к исходной схеме, определяя токи, протекающие через ее элементы
Методические указания к решению задач

В данном модуле представлены задачи двух основных типов (I) задачи на расчет цепей с со-
средоточенными параметрами, т.е. состоящих из различным образом соединенных проводни-
ков, сопротивлений и ЭДС, и (II) задачи на расчет самих этих параметров.
Задачи типа (I) решаются с помощью законов Ома, Кирхгофа и Джоуля-Ленца в интеграль-
ной форме. Внутреннее устройство элементов цепи при этом чаще всего не рассматривается. В
общем виде такая задача ставится следующим образом: дана произвольная электрическая цепь,
даны какие-то ее параметры (ЭДС, сопротивления и т. д.); требуется найти какие-то другие (не-
известные) величины (силы токов, работу, мощность и т. д.). Самой важной, фундаментальной
величиной в явлениях постоянного тока необходимо считать силу тока I. Зная (или рассчитав)
эту величину можно определить практически любую другую интересующую нас характеристи-
ку, описывающую рассматриваемое явление. Поэтому основная задача в теории постоянного
тока заключается в нахождении сил токов. Такая постановка задачи является слишком общей, и
поэтому ее можно разделить на более конкретные, узкие виды:
1. В электрической цепи имеется только один источник тока.
2. В электрической цепи имеется несколько одинаковых источников тока.
3. В электрической цепи имеется несколько различных источников тока.
Задачи первого типа решаются последовательно применением закона Ома для замкнутой
цепи, закона Ома для однородного участка цепи и иногда первого правила Кирхгофа. Для кон-
кретно поставленной задачи получается система уравнений, в которой число неизвестных сов-
падает с числом уравнений системы, следовательно, задача считается физически решенной.
Задачи второго вида легко свести к задачам первого вида, если по правилам соединения
одинаковых источников тока в батареи найти результирующую ЭДС цепи и по правилам со-
единения сопротивлений определить результирующее внутреннее сопротивление батареи r0.
Задачи первого и второго видов достаточно просто решаются, поэтому особое внимание об-
ратим на задачи третьего вида. Они являются более общими и не сводятся к задачам первого и
второго видов. Они решаются с помощью иных законов, чем закон Ома для однородного участ-
ка цепи и для замкнутой цепи. Последний не может быть применен, так как в большинстве та-
ких задач невозможно определить результирующую ЭДС. Самый распространенный метод ре-
шения таких задач – метод, основанный на применении правил Кирхгофа, позволяющий рас-
считать практически любую сложную разветвленную электрическую цепь.

Основы физики и электротехники. Лекции, курсовые, задачи, учебники