Файл: Профессионального образования западноуральский горный техникум рабочая тетрадь по дисциплине.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 1710
Скачиваний: 32
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Закон Ома для участка цепи:
U = I · R
где U - напряжение на участке цепи, I - сила тока, протекающего через участок, R - сопротивление участка.
Закон Ома для полной цепи:
U = I · (R1 + R2 + ... + Rn)
где U - напряжение на полной цепи, I - сила тока, протекающего через цепь, R1, R2, ..., Rn - сопротивления элементов цепи (резисторов, проводников и т.д.).
2. Заполните таблицу.
0,15 А | 25 мкА | 140 мкА | 0,02 А | 1,7 А | 420 мкА |
150 мА | 0,025 мА | 0,00014 А | 20 мА | 1700 мкА | 0,42 мА |
3. Заполните таблицу.
0,2 В | 15 кВ | 0,03 мВ | 25 мВ | 1200 мкВ | 220 В |
200 мВ | 15000 В | 0,00003 кВ | 25000 мкВ | 1,2 В | 0,220 кВ |
4. Как изменится ток в цепи, если напряжение увеличится в два раза?
Ответ:
Если сопротивление цепи останется неизменным, то ток в цепи также увеличится в два раза. I = U/R, где I - ток, U - напряжение, R - сопротивление.
5. Электрическая лампочка включена в сеть напряжением 220 В. Какой ток будет проходить через лампочку, если сопротивление ее нити 240 Ом?
Ответ:
I = 220 В / 240 Ом = 0,92 А
Ответ: ток, проходящий через лампочку, равен 0,92 А.
СОЕДИНЕНИЕ РЕЗИСТОРОВ
1. Вычислите эквивалентное сопротивление электрической цепи, приведенной на рис.
1.4, если сопротивление каждого резистора равно 10 Ом.
Рис. 1.4
Ответ: | Все резисторы соединены параллельно 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+1/R4+1/R5 |
1/R=0.1+0.1+0.1+0.1+0.1=0.5. R=2 Ом.
ЗАКОНЫ КИРХГОФА
1. Сформулируйте законы Кирхгофа.
Законы Кирхгофа - это два основных закона, которые описывают электрические цепи:
1. Первый закон Кирхгофа (закон о сохранении заряда): Сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла. Или другими словами, алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю.
2. Второй закон Кирхгофа (закон о сохранении энергии): Сумма падений напряжения на всех элементах цепи, включая источники ЭДС, равна сумме электрических напряжений в цепи. Или другими словами, алгебраическая сумма напряжений в замкнутом контуре электрической цепи равна нулю.
2. Сколько узлов, ветвей и контуров имеет электрическая цепь, изображенная на рис.1.5?
R1 R2
Рис. 1.5
Ответ: 3 узла 5 контуров и 6 ветвей
3. В электрической цепи, схема которой приведена на рис., резисторы имеют сопротивления, = R1 = 2 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 18 Ом, R4 = 10 Ом, R5 = 10 Ом.
Если брать цепь из предыдущей задачи, то:
1/R1-3=1/ R1+ 1/R2+ 1/R3=1/2+1/6+1/18=0.722; R1-3=1/0.722=1.385 Ом.
1/R4-5=1/ R4+ 1/R5 =1/10+1/10=0. 2; R4-5=1/0. 2=5 Ом.
Rобщ=1.385+5=6.385 Ом.
Ответ: 6.385 Ом.
РАБОТА И МОЩНОСТЬ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
1. Заполните таблицу.
55 кВт | 1500 Вт | 1,5 МВт | 0,33 кВт | 0,12 МВт | 312 кВт |
55000 Вт | 1.5 кВт | 1500 кВт | 330 Вт | 120 кВт | 0.312 МВт |
2. Определите мощность, потребляемую электрическим двигателем, если ток в цепи равен 6 А, а двигатель включен в сеть напряжением 220 В.
Ответ:
Мощность, потребляемая электрическим двигателем, вычисляется по формуле:
P = U × I
где P - мощность (в ваттах), U - напряжение (в вольтах), I - ток (в амперах).
Подставляя известные значения, получаем:
P = 220 В × 6 А = 1320 Вт
Ответ: мощность, потребляемая электрическим двигателем, равна 1320 Вт.
3. Электродвигатель, подключенный к сети напряжением 220 В, потребляет ток 6 А. Определите мощность двигателя и количество энергии, которую он потребляет за 8 ч работы.
Ответ:
Из предыдущего задания:
P = 220 В × 6 А = 1320 Вт.
Количество энергии, потребляемой двигателем за время работы, можно определить по формуле:
E = P × t,
где E - энергия (в Дж), P - мощность (в Вт), t - время работы (в секундах).
Переведем время работы в секунды:
8 ч = 8 × 60 × 60 сек = 28 800 сек.
Подставляя значения, получаем:
E = 1320 Вт × 28 800 сек = 38 016 000 Дж.
Ответ: мощность двигателя - 1320 Вт, количество энергии, потребляемой за 8 ч работы - 38 016 000 Дж.
4. В квартире имеются восемь ламп, из которых шесть мощностью по 40 Вт горят 6 ч в сутки, а две мощностью по 60 Вт — 8 ч в сутки. Сколько нужно заплатить за горение всех ламп в течение месяца (30 дней) при тарифе 120 р. за 1 кВт х ч?
Ответ:
Сначала найдем, сколько кВт-часов потребляют лампы каждый день:
6 ламп х 40 Вт х 6 ч = 1440 Вт-ч
2 лампы х 60 Вт х 8 ч = 960 Вт-ч
Всего: 2400 Вт-ч
Затем найдем, сколько кВт-часов потребляют лампы за месяц:
2400 Вт-ч х 30 дней = 72 000 Вт-ч
Переведем кВт-часы в кВт, разделив на 1000:
72 000 Вт-ч / 1000 = 72 кВт-ч
Наконец, умножим количество кВт-ч на тариф:
72 кВт-ч х 120 р./кВт-ч = 8640 р.
Ответ: нужно заплатить 8640 рублей за горение всех ламп в течение месяца.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ТОКА И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СИЛЫ.
МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ
1. Укажите единицы измерения в системе СИ.
Магнитная индукция Вв единицах Тесла (Тл)
Магнитный поток Ф в единицах веберах (Вб) | ||
Напряженность магнитного поля Н: в амперах на метр (А/м). Индуктивность L:в Генри (Гн). | ||
2. Напишите формулы: | В = μ₀ * (H + M), где B - магнитная индукция, μ₀ - магнитная постоянная, H - напряженность магнитного поля, M - намагниченность среды. Ф = B * A * cos(θ) где: Φ - магнитный поток (в веберах) B - магнитная индукция (в теслах) A - площадь поверхности, через которую проходит магнитный поток (в квадратных метрах) θ - угол между направлением магнитной индукции и нормалью к поверхности (в радианах) | |
Магнитная индукция | | |
| | |
Магнитный поток | | |
3. Закончите предложения. Гистерезис — это явление при котором значение выходной переменной системы зависит не только от текущего значения входной переменной, но и от ее предыдущих значений. Это происходит из-за наличия инерции, запаздывания или памяти в системе. Например, при изменении магнитного поля в ферромагнитном материале, его намагниченность не изменяется мгновенно, а с задержкой, что приводит к гистерезису. Это явление широко используется в технике и технологии, например, в электронике, механике, физике и других областях. Ферромагнетики — это материалы, которые обладают сильной магнитной анизотропией и могут быть намагничены до высоких значений магнитной индукции. Они обычно состоят из атомов с неспаренными электронами, которые создают магнитные моменты. Примерами ферромагнетиков являются железо, никель, кобальт и их сплавы. Ферромагнетики широко используются в промышленности для создания магнитов, электромагнитов, трансформаторов и других устройств. | |
4. Что можно определить, применив правило левой руки?
Ответ: Направление силы Лоренца действующей на заряженные частицы, движущиеся в магнитном поле.
5. От чего зависит подъемная сила электромагнита? (Выберите правильный ответ.)
а) от величины тока;
б) от числа витков обмотки;
в) от сечения сердечника.
Ответ: а) от величины тока.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
1. Напишите формулу ЭДС самоиндукции:
Ответ:
ЭДС самоиндукции (ε) равна произведению изменения магнитного потока (ΔФ) в катушке на число витков (N) в этой катушке, деленное на изменение времени (Δt):
ε = -N(ΔФ/Δt)
2. Внутрь катушки вставили стальной сердечник. Как изменится индуктивность этой катушки?
Ответ:
Индуктивность катушки с сердечником увеличится по сравнению с индуктивностью катушки без сердечника. Это связано с тем, что сердечник увеличивает магнитную проницаемость внутри катушки, что приводит к увеличению магнитного потока и, следовательно, к увеличению индуктивности.
3. Не меняя длину и диаметр цилиндрической катушки, увеличили число ее витков в три раза. Как при этом изменится индуктивность катушки?
Ответ:
Индуктивность катушки пропорциональна квадрату числа витков. Если число витков увеличивается в три раза, то индуктивность катушки увеличится в 9 раз.
4. Какой фактор влияет на коэффициент взаимоиндукции двух связанных катушек без ферромагнитного сердечника? (Выберите правильный ответ.)
а) геометрия катушек;
б) число витков;
в) взаимное расположение катушек;
г) все перечисленные факторы.
Ответ: г) все перечисленные факторы.
ОДНОФАЗНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
1. Укажите единицы измерения в системе СИ.
Период переменного тока Т- измеряется в секундах (с)
Частота переменного тока /- измеряется в Герцах (Гц)
Угловая частота переменного тока f- измеряется в радианах в секунду (рад/с).