Задача на электрический ток с решением

1. Теоретические основы электротехники
2. Электрические сети постоянного тока. Пассивные компоненты
3. Определения понятий
4. Преобразования электрических схем цепи с пассивными компонентами
5. Закон Ома
6. Примеры заданий контрольных работ. Электрический ток.

Теоретические основы электротехники

Теоретические основы электротехники (ТОЭ) являются Технической наукой, которая взаимосвязана с исследованием электрической теории, а также электромагнетизма.

Теоретические основы электротехники делятся на 2 раздела: теорию электрических цепей и теорию поля. Предмет теоретических основ электротехники изучается в обязательном порядке в большом количестве высших учебных заведений, которые считаются техническими. Данная дисциплина является базовой для большого количества отраслей, таких как: энергетическая, радиотехническая, электротехническая отрасль, а также отрасли приборостроения, электроники и прочие.

Электротехника является научной деятельностью, которая изучает производственные проблемы, также проблемы передачи, распространения и применения электроэнергии.

Электрические сети постоянного тока. Пассивные компоненты

Одним из основных значений в электросетях является внутреннее сопротивление цепи. Оно вычисляется в омах, согласно формуле, сообщающей о следующем. Сопротивление является прямо пропорциональным напряжению, поделенному на величину протекающего сквозь него тока.

Напряжение измеряется в вольтах (киловольтах, мегавольтах и так далее). Ток вычисляется в амперах (микроамперах, миллиамперах и так далее).

Уравнение вычисления имеет следующий вид:

\(R = {U \over I}\)

Также, значимыми параметрами электрических сетей являются:

• Индуктивность \(L\) находится в соответствии с потокосцеплением \(ψ\) и током.
• Магнитный поток \(Φ\) находится в соответствии с площадью сечения магнитного проводника катушки индуктивности. Площадь сечения вычисляется в кв. м.
• Потокосцепление \(ψ\) находится в соответствии с магнитным потоком \(Φ\), и количества оборотов катушки индуктивности.
• Емкость \(C\).
• Проводимость \(g\). Она является обратно пропорциональной сопротивлению.

Определения понятий

Сила тока – это скаляр, определяющий заряд, переносящийся сквозь сечение проводника за конкретное время.

Электрический ток является упорядоченным перемещением элементов, которые заряжены.

Постоянный ток считается током, который со временем не изменяет величину и ориентир.

Сетью постоянного тока именуется сеть, в которой ЭДС, токи и напряжения не изменяются, а также независимы от времени.

В свою очередь, электрические цепи переменных токов находятся в зависимости от времени. И время периодически является значимым параметром.

ЭДС является скаляром, характеризующий работу сил по движению заряда в электросети.

Источник тока считается компонентом, двухполюсник. Сила тока сквозь источник тока не находится в соответствии с напряжением на его полюсах. Применяются термины генератор тока и идеальный источник тока.

Преобразования электрических схем цепи с пассивными компонентами

Соединяя последовательно резисторы, необходимо суммировать внутренние сопротивления для вычисления общего эквивалентного сопротивления.

\(R_об = R_1 + R_2 + … + R_n\)

Задача 1. Рассчитать общее внутреннее сопротивление последовательной сети, где \(R_1 = 11 Ом, R_2 = 55 Ом, R_3 = 99 Ом.\)

Решение задачи:

\(R_об = R_1 + R_2 + R_3 = 11 + 55 + 99 = 165 (Ом).\)

Результат расчетов: 165 Ом.

Когда 2 сопротивления соединены параллельным образом

Тогда эквивалентное внутреннее сопротивление вычисляется следующим образом:

Исходя из данного уравнения, решение задачи при параллельном соединении сопротивлений равно 2 Ома, где

\(R_1 * R_2=16Ом,\)  а  \(R_1 + R_2=8Ом.\)  \(R_{экв}=16/8=2Ома.\)

Результат расчетов: 2 Ома.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Закон Ома

Для решения задач в контрольных работах требуется понимание закона Ома, который формулируется следующим образом: сила тока (I) в единородном участке цепи считается прямо пропорциональной напряжению (U), а также со знаменателем в дроби сопротивление (R), и вычисляется, исходя из уравнения.

\(I = {R \over U}\)

Для полной сети, где есть источник тока, закон Ома возможно отразить такой формулой:

\(I = {ε \over R+r}\)

Здесь ε считается электродвижущей силой источника (ЭДС), а R+r – это собственное сопротивление и внутреннее сопротивление источника тока.

Задача 2. Постоянный ток.

Существует участок цепи с источником тока ЭДС 3 вольта, и катушкой с внутренним сопротивлением 0,2 Ом. Прибором установлен ток 1 А. Соединив последовательно к источнику тока еще один источник тока с аналогичной ЭДС источника, сила тока в этой же катушке станет 0,6 А. Установить сопротивления первого и второго источников тока.

Решение задания:

Закон Ома участка цепи будет состоять из следующего выражения:

Соединив последовательно второй источник тока с аналогичной ЭДС источника получим следующие выражения:

Результат расчетов:

Величина сопротивления первого источника тока \(r_1 = 2,8 Ом.\)

Величина сопротивления второго источника тока \(r_2 = 7 Ом.\)

Задача 3.

ЭДС источника тока 18 вольт имеет внутреннее сопротивлением 6 Ом. Рассчитать постоянный ток сквозь сопротивление 30 Ом, подключаемое к этому источнику тока.

Дано:

\(E=18B, r=6Ом, R=30Ом, I-?\)

Решение задания:

Расчет постоянного тока осуществляем благодаря закону Ома.

\(I = {E \over R+r}\)

Согласно закону Ома, вычисляем ток.

\(I = {18 \over 30+6}=0,5A=500мA\)

Результат расчетов:

Протекающий ток составляет 500 миллиампер.

Задача 4. Мощность.

Источник тока, подключенный на сопротивление 2 Ома, выдает постоянный ток 1.6 ампера. Вычислить мощность на резисторном элементе.

Дано:

\(R=2Ом, I=1,6A,P-?\)

Решение задания:

Мощность возможно рассчитать по формуле:

\(P = I^2R\)

Подставляя значения в формулу, возможно вычисляем потери мощности.

\(P = 1,6^2*2=5,12Вт=5120мВт\)

Результат расчетов:

Потери мощности составляют 5,12 ватт.

Задача 5. Определение заряда

Электрический двигатель подключен к электросети. Ее напряжение составляет 24 вольта. Рассчитать заряд, проходящий через электрический двигатель, выполняя работу, которая равна 84000 Дж.

Дано:

Напряжение \(U = 24 В.\)

Работа \(A = 84000 Дж.\)

Решение задания:

Напряжение на электрическом двигателе рассчитывается согласно уравнению.

Результат расчетов:

Заряд q, проходящий через электрический двигатель равен 3500 Кл.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Задача 6. Напряжение.

ЭДС источника тока 15 вольт. Ток короткого замыкания 20 ампер. Рассчитать внутреннее сопротивление источника тока. Рассчитать напряжение в электросети, когда в электросети присутствует сопротивление 1 Ом.

Дано:

Решение задания:

Закон Ома всей схемы:

\(I = {E \over R+r}\)

При токе короткого замыкания внешнее сопротивление отсутствует. Следовательно, внутреннее сопротивление источника тока вычисляется из уравнения тока короткого замыкания.

\(I_{кз} = {E \over r}\)

\(r = {E \over I_{кз}}\)

Замыкается источник тока сопротивлением R. Из закона Ома возможно вычислить напряжение:

\(U=IR\)

Преобразовываем уравнение.

Произведем вычисления.

\(r = {12 \over 20}=0,75Ом\)

\(U = {15*1 \over 1+0,75}=8,57Ом\)

Результат расчетов:

Сопротивление источника тока 0,75 Ом.

Напряжение цепи источника тока равно 8,57 В.

Примеры заданий контрольных работ. Электрический ток.

Контрольная работа, вариант А.

• Вычислить необходимое приложение напряжения к проводниковому материалу сопротивлением 2,35 Ом, сила постоянного тока которого 25 А.
• Вычислить внутреннее сопротивление нихромовой нити. Длина нити 20 метров. Сечение 1 квадратный миллиметр.
• Установить всеобщее сопротивление и силу постоянного тока в схеме.

• Установить сопротивление проволоки из алюминия 200 сантиметров и сечения 0,2 квадратных миллиметра. Найти напряжение при силе постоянного тока 1,6 А.
• Найти всеобщее сопротивление схемы.

• Найти сопротивление лампы, а также напряжение каждого проводника, когда амперметр показывает 0,7 ампера, а вольтметр 24 вольта.

Контрольная работа, вариант Б.

• При обустройстве отвода для молнии использован провод из стали сечением 40 квадратных миллиметров, и длиной 22 метра. Рассчитать внутреннее сопротивление данного провода.
• Напряжение электросети равно 224 вольта. Вычислить силу тока в электроплитке, которая имеет внутреннее сопротивление 48 Ом.
• Найти всеобщее внутреннее сопротивление и силу постоянного тока в участке сети.

• Рассчитать силу тока лампы. Также произвести расчет внутреннего сопротивления лампы.

• Сварочный аппарат присоединяют в электросеть проводом из меди, длина которого 80 метров и сечение 55 квадратных миллиметров. Рассчитать напряжение при силе тока 130 А.
• Вычислить всеобщее внутреннее сопротивление участка сети.

Периодически учителя дают контрольные работы для расчета мощности. Если требуется помощь в разборе заданий, следует обращаться к профессионалам в любое время.