Реферат на тему:
Теорія електричних кіл, закони Кірхгофа
Закони Кірхгофа
1 закон. I (відноситься до вузла) Сума струмів, які підходять до вузла
дорівнює сумі струмів, які виходять з вузла.
II Алгебраїчна сума струмів у вузлі дорівнює 0
2 закон. (відноситься до контуру) Алгебраїчна сума ЕРС, які включені в
контур = алгебраїчній сумі падінь напруг на резисторах контуру.
Порядок складання рівнянь
Довільно вказуємо напрям струмів в вітках (один раз)
В алгебраїчній сумі по першому закону (друге формулювання) зі знаком
плюс враховуються ті струми, які підходять до вузла, зі знаком мінус –
які виходять з вузла.
В другому законі Кірхгофа в алгебраїчній сумі ЕРС зі знаком плюс
враховуються ті ЕРС, які співпадають з напрямом обходу контуру, якщо ні
– зі знаком мінус. В алгебраїчній сумі падінь напруги зі знаком плюс
враховуються напруги на тих резисторах, струм через яких співпадає з
обходом контуру, якщо ні зі знаком мінус.
Приклад до закону Кірхгофа
I1=I2+I3 ; I1-I2-I3=0
E1-E2=I1R1+I2R2
-E2+E3=-I2R2+I3R3
E1+E3=I1R1+I3R3
Нерозгалужене електричне коло
Довільно вказуємо напрямок струму
По другому закону Кірхгофа складаємо рівняння:
Якщо струм при розрахунку зі знаком мінус, то дійсний напрямок струму
протилежний вибраному.
Рівняння ? помножимо на струм I :
?
В лівій частині виразу кожна складова EI – являє собою потужність
джерела енергії.
складова являє собою потужність споживача.
Вираз ? – це математичне вираження балансу потужності (закон збереження
енергії).
Послідовне з’єднання елементів кола
Напруги на резисторах при послідовному з’єднанні розподіляються прямо
пропорційно їх опорів.
U1=IR1
U2=IR2
Згідно другому закону Кірхгофа можна записати:
U=U1+U2
Паралельне з’єднання елементів кола
Еквівалентний опір для двох паралельно – з’єднаннях опорів:
Струм в колі:
Формула опору:
Формула чужого опору:
Електричне поле
– це фізична величина, яка характеризує властивість провідника
накопичувати енергію електричного поля.
– залежить від форми, розмірів провідника і середовища, в якому він
знаходиться.
Ємність характеризує зв’язок між зарядом і потенціалом провідника.
З’єднання конденсаторів
Конденсатором називається сукупність двох провідників, в яких
накопичуються заряди, рівні по величині і різні за знаком.
Послідовне з’єднання
В результаті електростатичної індукції на конденсаторах будуть однакові
заряди. Q1=Q2=Q
Розподіл напруг
Напруги розподіляються обернено пропорційно величині їх ємностей
Еквівалентна ємність
Паралельне з’єднання
Заряди розподіляються прямопропорційно ємності конденсаторів.
Енергія магнітного поля
Магнітне поле
Магнітна індукція – B [Тл]
Магнітний потік – ( [Вб]. Повний магнітний потік, який зчеплений з усіма
витками контуру чи котушки називається магнітний потоком зчеплення,
позначається (=(N [Вб]
B=(H
Магнітна проникність речовини, яка характеризує магнітні властивості
речовини. ([Гн/м]
Індуктивність – це фізична величина, яка характеризує властивість
контуру або котушки накопичувати енергію магнітного поля L[Гн], і
характеризує зв’язок між магнітним потоком щеплення і струму, який його
визвав.
Взаємоіндуктивність – це фізична величина, яка характеризує властивість
контурів передавати енергію з одного виду в інший. M[Гн]
Зв’язок між індуктивностями контурів і їх взаємоіндуктивностями
виражається
,
де К – коефіцієнт зв’язку K=0(1.
ненамагніченний.
Якщо феромагнітний матеріал помістити в зовнішнє магнітне поле, яке
поступово збільшувати, то внутрішні магнітні починають орієнтуватися в
зовнішньому магнітному полі. При певній величині зовнішнього поля вони
будуть повністю зорієнтовані в ньому, наступає режим насичення.
Залежність магнітної індукції від напруження зовнішнього магнітного поля
З точки 0 до точки BSHC – Матеріал намагнічується до насичення. Якщо
струм в катушці зменшувати до 0, то магнітна індукція почне
зменшуватись, але через те, що існує магнітне тертя між намагніченими
областями матеріалу, вони не встигають повернутись, і відбувається
запізнення розмагнічення по зрівнянні зі зміною зовнішнього поля. Це
явище називається явищем гістерезіса. B0 – залишкова магнітна індукція,
яка визначається внутрішнім магнітним полем областей.
Якщо струм в котушці з 0 збільшувати в протилежну сторону, то матеріал
почне розмагнічуватись (з точки B0 до точки -Hc). Потім матеріал почне
знову намагнічуватись, але в протилежному напрямку (до точки -HC-BS
(аналогічно попередньому намагнічення)).
Якщо струм в котушці знову змінити, то розмагнічення-намагнічення
матеріалу піде по кривій -HC-BS; -B0; HCBS;
Ця петля називається петля гістерезіса, і виражає повний цикл
перемагнічення матеріла.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
