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.

Получить аналитическую и графическую зависимость коэффициента полезного действия замкнутой цепи от соотношения между внутренним сопротивлением источника тока и величиной внешнего сопротивления.

 Решение

 1. Коэффициент полезного действия для любой механической, термодинамической или электрической системы, по определению, является отношением производимой системой работы к величине энергии, характеризующей систему в целом. В случае электрической замкнутой цепи КПД можно представить, как отношение мощности рассеиваемой во внешней цепи WR к мощности, потребляемой всей цепью (WR +Wr)

 . (1)

  2. Для получения графической зависимости h = f(r/R), числитель и знаменатель уравнения (1) целесообразно поделить на R [an error occurred while processing this directive]

  , (2)

естественно, что максимальный КПД будет иметь место в случае идеального источника, у которого r = 0.

 2.6.8. К источнику тока с ЭДС e = 10 В и внутренним сопротивлением r = 2 Ом подключают переменный резистор, сопротивление которого можно менять от Rmin = 0 до Rmax = 20 Ом. Получить зависимость мощности, рассеиваемой на резисторе от его сопротивления.

  Решение

 1. Для получения расчётной зависимости воспользуемся уравнением (1) предыдущей задачи

 .  (1)

 2. Проведём вычисления для: R1 = 0,1r; R2 = 0,5r; R3 = r; R4 = 2r; R5 = 5r; R6 = 10r. Результаты расчётов приведены на графике, из которого следует, что максимальная мощность на резисторе будет выделяться при R = r.

 2.6.9. К источнику тока поочерёдно подключаются два резистора R1= 10 Ом и R2 = 15 Ом, при этом на них выделяется одинаковая электрическая мощность W1 = W2. Определить внутреннее сопротивление источника и коэффициент полезного действия цепи h1, h2 в каждом случае.

  Решение

 1. Запишем условие равенства мощностей при поочерёдном подключении резисторов к источнику

 . (1)

 2. Силы токов через резисторы определяются законом Ома для полной цепи

 . (2)

 3. Подставим значения сил токов из уравнения (2) в уравнение (1)

 . (3)

 4. Извлечём из правой и левой части уравнения (3) квадратный корень, сократив предварительно уравнения на e

 , (4)

 . (5)

 5. Уравнение (5) позволяет найти величину внутреннего сопротивления источника r

 . (6)

 6. Определим далее КПД цепи для каждого резистора

 , (7)

 . (8)

В плоский конденсатор влетает электрон со скоростью v0 = 2 Мм/с, направленной перпендикулярно вектору напряжённости электриче-ского поля. На какое расстояние h сместится электрон к нижней об-кладке конденсатора за время пролёта пластин конденсатора? Длина пластин составляет х = 5 см, расстояние между пластинами d = 2 см, разность потенциалов между обкладками U = 2 В
Магнитное поле движущегося электрического заряда