Сопротивление материалов выполнение курсовой Инженерная графика выполнение сборочного чертежа История искусства Курс лекций по физике Примеры решения задач
Постоянный электрический ток Закон Ома для участка цепи Источник тока Работа и мощность электрического тока Термодинамика Первое начало термодинамики Круговые процессы.

Два последовательно соединённых конденсатора С1 = 2 мкФ и С2 = 4 мкФ замкнуты на источник тока с e = 20 В, параллельно которому включено сопротивление R = 20 Ом. Ток короткого замыкания источника IКЗ в три раза превышает рабочий стационарный ток в цепи I. Определить падение напряжения на каждом из конденсаторов.

  Решение

 1. При последовательном соединении конденсаторов через них протекает одинаковый зарядный ток, поэтому заряд на их обкладках будет одинаковым, т.е. Q1 = Q2

 . (1)

 2. Падение напряжения на конденсаторах можно представить в виде суммы

 . (2)

 3. Выразим далее величину U2 из уравнения (1) подставим её в уравнение (2) и определим падение напряжения на С1 и С2

   (3)

 5. Определим далее внутреннее сопротивление источника тока и величину U0

 . (4)

 6. Подставим далее величину U0 в уравнения (3)

 . (5)

Правила Кирхгофа

  2.4.1. Определить силу токов во всех участках цепи, если источники тока обладают ЭДС: e1 = 10 B, e2 = 20 В, их внутренние сопротивления соответственно равны: r1 = 2 Ом, r2 = 3 Ом. Источники нагружены на внешнее сопротивление R = 100 Ом.

 Решение

  1. Задачу целесообразно решать, используя правила Кирхгофа, которые удобны при расчетах параметров разветвлённых цепей. В общем виде математические выражения правил имеют вид:

 . (1)

 2. В соответствие с первым правилом алгебраическая сумма сил токов в любом из узлов должна быть равна нулю

  . (2)

 3. Выделим два замкнутых контура, содержащих источники тока (направление обхода контуров показано пунктиром) и запишем для них второе правило Кирхгофа

 . (3)

 4. Таким образом, приходим к системе трёх алгебраических уравнений с тремя неизвестными величинами

  (4)

 5. Выразим из второго и третьего уравнений системы (4) силы тока I1 и I2

 , (5)

и подставим эти значения в первое уравнение системы с целью его решения относительно силы тока I

 , (6)

 , (7)

 , (8)

 . (9)

 6. Определим далее значение сил токов I1 и I2

  (10)

 7. Знак минус для тока I1 показывает, что направление тока выбрано неправильно, ток будет течь в обратном направлении.

  8. Проверим правильность решения путём анализа баланса токов по уравнению (1)

  . (11)

  2.4.2. Электрическая цепь состоит из резисторов R1 = R2 = 10 Ом и трёх идеальных источников тока, причём e1 = 10 В, e2 = 14 В. При каком значении ЭДС третьего источника e3 ток через сопротивление R3 не потечёт?

 Решение

 1. Выберем направление токов, выделим два контура и запишем уравнения правил Кирхгофа в соответствии с уравнениями (1) предыдущей задачи

  (1)

 2. Так как по условию задачи I3 = 0, то I1 = - I2, уравнения (1) при этом примут вид

   (2)

 3. Поделим почленно последние уравнения друг на друга и полученное соотношение разрешим относительно e3

  ,

 

 . (3)

Бесконечная плоскость заряжена отрицательно с поверхностной плотностью = 35,4 нКл/м2. В направлении силовой линии поля, созданного плоскостью движется электрон. На расстоянии y0 = 5 10 2 м электрон имел кинетическую энергию К = 80 эВ. На какое минималь-ное расстояние ymin электрон может приблизиться к плоскости?
Магнитное поле движущегося электрического заряда