Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока

Прохождение тока через металлы (проводники I рода) не сопровождается химическим изменением, следовательно, атомы металла не

Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока

Реферат

Физика

Другие рефераты по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

 

 

 

 

Министерство науки и образования Республики Казахстан

 

Технико-экономическая академия кино и телевидения

 

 

Кафедра инженерных дисциплин

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по предмету «Теория электрических цепей»

 

 

на тему «Расчет разветвленной электрической цепи

постоянного тока»

 

 

 

 

Специальность: 380440 “Программное и аппаратное обеспеспечение вычисли-

тельной техники и сетей”

 

Студент: Бучинский Ю.А.

Группа: ПАОС-03-2у с

Руководитель: Шабанова А.Р.

Защищена с оценкой

 

 

 

Алматы

2003

Содержание.

 

Введение. 3

 

1 Теоритическая часть. 4

 

1.1. Электрический ток. Сила тока. Условия существования тока в цепи. 4

 

1.2. Электродвижущая сила (ЭДС). Напряжение. 6

 

1.3. Закон Ома для участка цепи. Омическое сопротивление проводника.

Удельное сопротивление. 7

 

1.4. Зависимость удельного 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. Работа 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

 

2.1Задание на курсовую работу 27

 

2.2.Составление уравнений по двум законам Кирхгофа. 28

 

2.3.Определение всех токов и напряжений методом контурных токов. 29

 

2.4.Метод узловых 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 узловых 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. Условия существования тока в цепи.

Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Электрический ток возникает при упорядоченном движении свободных электронов, а металлах и полупроводниках или положительных и отрицательных ионов в электролитах. В газах упорядоченно движутся ионы и электроны. За направление тока принимают то направление, в котором упорядоченно 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/ t

Сила тока равна отношению заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени t, 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, а 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 участок 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=l*S

Содержится общее число частиц

Рис.1

N=n*v=n*l*S,

где п =N/V концентрация частиц (число частиц в единице

объема). Общий заряд всех частиц:

q=q0*V=q0*n*l*S где q0 заряд каждой частицы. За промежуток времени

t=l/v

все частицы данного объема пройдут через сечение 2. Сила тока в

проводнике:

I=q/t=q0*n*l*S/t=q0*n*l*S/l/v=q0*n*v*S

 

Можно выразить скорость упорядоченного движения электронов в проводнике, учитывая, что заряд электрона e=q0:

V=|I|/e*n*S

Обычно эта скорость мала. Под скоростью электрического тока понимают скорость распространения вдоль проводника электрического поля, под действием которого электроны (или другие носители тока) приходят в упорядоченное движение.

Для возникновения и существования тока в веществе необходимо наличие свободных носителей заряда и электрического поля, действующего на заряды с некоторой силой, под действием которой заряженные частицы приходят в

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>