Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока
align="left"> Кафедра инженерных дисциплин
КУРСОВАЯ РАБОТА
/h3>
по предмету «Теория электрических цепей»
/h4>
на тему «Расчет разветвленной электрической цепи
постоянного тока»
2003
Содержание.
Введение. 3
1 Теоритическая часть. 4
1.1. Электрический ток. Сила тока. словия существования тока в цепи. 4
1.2. Электродвижущая сила (ЭДС). Напряжение. 6
1.3. Закон Ома для частка цепи. Омическое сопротивление проводника.
Удельное сопротивление. 7
1.4. Зависимость дельного сопротивления от температуры. 8
Сверхпроводимость.
1.5. Последовательное и параллельное соединение проводников. 10
1.6. Закон Ома для полной цепи. 13
1.7. Источники тока, их соединения. 15
1.8. Измерение тока и разности потенциалов цепи. 18
1.9. Работ и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. 20
1.10. Электрический ток в металлах. 22
1.11. Электрический ток в электролитах. Закон электролиза (закон Фарадея). 23
2 Расчётная часть. 27
2.Задание на курсовую работу 27
2.2.Составление равнений по двум законам Кирхгофа. 28
2.3.Определение всех токов и напряжений методом контурных токов. 29
2.4.Метод зловых потенциалов. 31
2.5.Энергетический баланс мощностей. 33
2.6 Построение потенциальных диаграмм для двух замкнутых контуров. 34
Заключение. 36
Список литературы. 37
Введение.
В процессе выполнения курсовой работы мы попытаемся про анализировать схему разветвленной электрической цепи постоянного тока. В полном объёме изучим её работу. А также будем рассматривать, различные методы определения токов, напряжений и зловых потенциалов. Проверим на практике различные законы Ома, законы Кирхгофа, баланса мощностей. Наглядно графическим методом покажем зависимость напряжения от сопротивления путем построения потенциальных диаграмм, для замкнутых контуров.
1 Теоритическая часть.
1.1. Электрический ток. Сила тока. словия существования тока в цепи.
Электрическим током называется порядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Электрический ток возникает при порядоченном движении свободных электронов, металлах и полупроводниках или положительных и отрицательных ионов в электролитах. В газах порядоченно движутся ионы и электроны. За направление тока принимают то направление, в котором порядоченно движутся положительно заряженные частицы. В металлах направление тока противоположно направлению движения свободных электронов (отрицательно заряженных частиц).
О наличии электрического тока в проводнике можно судить по явлениям, сопровождающим ток, т.е. по его действиям:
1) тепловому — проводник с током нагревается. Например, работа электронагревательных приборов основана на этом действии тока. Но есть вещества, у которых данный эффект отсутствует — сверхпроводники;
2) химическому — изменение химического состава проводника и разделение его на составные части. Это действие наблюдается в электролитах и газах. Например, из раствора медного купороса можно выделить чистую медь. Само явление разложения вещества током называется электролизом;
3) магнитному — вокруг любого проводника с током существует магнитное поле, действующее с некоторой силой на соседние токи или намагниченные тела. Например, вблизи проводника с током магнитная стрелка ориентируется определенным образом.
Магнитное действие тока проявляется всюду, независимо от свойств проводника, и поэтому оно является основным действием электрического тока. Количественной характеристикой электрического тока является сила тока I, которая определяется количеством электричества q, протекающего через поперечное сечение проводника за 1 с.
I=q/D t
Сила тока равна отношению заряда Dq, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени Dt, к этому интервалу времени. Электрический ток, сила и направление которого не меняется с течением времени, называется постоянным током. В СИ заряды (количество электричества) измеряются в кулонах, время в секундах, единицей силы тока является ампер (А).
Название единицы силы тока дано в честь французского физика Андре Ампера (1775-1836). Единица тока определяется на основе магнитного взаимодействия токов.
Распределение тока по сечению проводника характеризуется вектором плотности тока i, модуль которого равен:
i=I/s
Плотность тока определяет ток, приходящийся на единицу площади поперечного сечения проводника. Направление вектора плотности тока совпадает с направлением тока.
Сила тока может быть как положительной, так и отрицательной. Если направление тока совпадает с положительным направлением вдоль проводника, то I > 0. Если ток направлен в противоположную сторону, то I< 0.
Сила тока в металлическом проводнике зависит от заряда, переносимого каждой частицей, концентрации частиц, скорости их направленного движения и площади поперечного сечения проводника:
I=q0*n* v*s
Рассмотрим часток проводника длиной ДL и площадью поперечного сечения S. Положительное направление в проводнике cсовпадает с направлением движения частиц и средней скоростью частиц v, заключенных в объеме, ограниченном сечениями 1 и 2.
В данном объеме
V=Dl*S
Содержится общее число частиц
|