Тема 2.2. Электрическая энергия и мощность

Замкнутая электрическая цепь, основные элементы. Электродвижущая сила источника электрической энергии. Работа и мощность в электрической цепи, единицы измерения. Баланс мощности. Электрический КПД. Закон Джоуля-Ленца.

Методические указания по изучению темы 2.2.

Теоретический материал по данной теме рекомендуется изучить, используя следующие учебники , гл. 3, § 3.2., § 3.5; гл. 5; , гл. 3 § 3.1.;

Основные понятия темы:

Замкнутая электрическая цепь, основные элементы. Электродвижущая сила источника электрической энергии. Баланс мощностей, электрический КПД. Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля–Ленца. Защита проводов от перегрузки.

Для приобретения навыков по сборке электрических схем, умений пользоваться электроизмерительными приборами рекомендуется выполнение лабораторных занятий:

- Изучение способов включения амперметра, вольтметра, ваттметра и методов измерений электрических величин.

Для закрепления материала рекомендуется ответить на вопросы для самоконтроля по теме.

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется электродвижущей силой источника энергии?

2. Сформулируйте закон Ома для полной цепи?

3. Что характеризует электрическая энергия? В каких единицах измеряется?

4. Что характеризует электрическая мощность? В каких единицах измеряется?

5. Что называется электрическим коэффициентом полезного действия?

6. Запишите выражения баланса мощности.

7. Объясните причину нагрева проводников?

8. Сформулируйте закон Джоуля – Ленца.

Тема 2.3. Расчет электрических цепей постоянного тока

Законы Кирхгофа. Последовательное, параллельное, смешанное соединение потребителей. Эквивалентное сопротивление цепи. Расчет сложных электрических цепей методами законов Кирхгофа и узлового напряжения.

Методические указания по изучению темы 2.3.

Теоретический материал по данной теме рекомендуется изучить, используя следующие учебники , гл. 4. § 4.1 – 4.4; гл 6, § 6.1 – 6.3, § 6.5; , гл. 4. (4.1 – 4.4); гл. 5 (5.1; 5.5).

Основные понятия темы:

Схема замещения электрической цепи. Ветвь, узел, контур электрической цепи.

Первый закон Кирхгофа. Второй закон Кирхгофа. Работа источника электрической энергии в режиме генератора и потребителя. Свойства последовательного соединения. Эквивалентное сопротивление. Свойства параллельного соединения. Эквивалентное сопротивление и проводимость

Последовательность расчета цепей со смешанным соединением резисторов (сопротивлений) подробно рассматривается в учебнике  § 4.4, стр. 73 – 75. Последовательность расчета сложных цепей методом узловых и контурных уравнений Кирхгофа подробно рассматривается в учебнике  § 6.3, стр. 99 – 101, методом узлового напряжения в учебнике  § 6.5, стр. 103 – 105.

Для приобретения навыков по сборке электрических схем, умений пользоваться электроизмерительными приборами рекомендуется выполнение лабораторных занятий:

- Исследование цепи постоянного тока с последовательным и параллельным соединением резисторов.

- Определение мощности потерь в проводах и КПД линии электропередачи.

Для закрепления материала рекомендуется ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Сформулируйте свойства цепи при последовательном соединение потребителей.

2. Сформулируйте свойства цепи при параллельном соединение потребителей.

3. Что называется ветвью, узлом, контуром электрической цепи?

4. Сформулируйте и запишите формулу, выражающую 1 закон Кирхгофа.

5. Какая электрическая цепь называется сложной?

6. Сформулируйте и запишите формулу, выражающую 2 закон Кирхгофа.