Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Балаш В.А. -> "Задачи по физике и методы их решения" -> 122

Задачи по физике и методы их решения - Балаш В.А.

Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения — М.:Просвещение, 1974. — 434 c.
Скачать (прямая ссылка): zadachipofizikeimetodiihresheniya1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 116 117 118 119 120 121 < 122 > 123 124 125 126 127 128 .. 178 >> Следующая

все точки, лежащие на пересечении этой оси (плоскости) с проводниками.
Это почти
294
очевидное обстоятельство вытекает из того, что работа электрических сил
над зарядами не зависит от формы пути.
Найдя в схемах точки с одинаковым потенциалом, нужно соединить их (если
они были разъединены) или разъединить (если точки были соединены), после
чего, как правило, можно получить эквивалентную схему, составленную из
последовательно и параллельно соединенных резисторов.
В общем случае, когда в схеме нет последовательно и параллельно
соединенных проводников, нет точек с равным потенциалом' обычно поступают
так: Проставляют токи на каждом резисторе и указывают их предполагаемое
направление. Обозначив затем через /о суммарный ток, проходящий через
данный контур (он равен току, подходящему к контуру), составляют
уравнение токов для каждой точки разветвления (узла): сумма токов,
подходящих к узлу, должна равняться сумме токов, исходящих из узла
(первое правило Кирхгофа). Затем выбирают все возможные пути прохождения
заряда между точками подключения контура и составляют для каждого из них
уравнение падений напряжений вида
/оДо= 2 hRi,
< = 1
где R0 - общее сопротивление всего контура, которое требуется найти. Эти
уравнения составляются на основании того, что падение напряжения IoRo на
всем контуре равно алгебраической сумме падений напряжения на отдельных
резисторах, соединяющих точки подключения контура. Если оказывается, что
по какому-либо проводнику, входящему в рассматриваемую часть цепи, ток
идет в направлении, противоположном начальному току участка, то падение
напряжения на этом проводнике берут со знаком "минус"; в остальных
случаях - со знаком "плюс". Так как неизвестным является Ro, то число
уравнений токов и напряжений должно быть на одно больше числа токов,
введенных в решение. Исключая из этих уравнений все токи, находят Ro.
3. При решении задач на определение силы тока, напряжения или
сопротивления на каком-либо участке цепи надо:
а) начертить схему и указать на ней все элементы цепи: источники тока,
резисторы и конденсаторы;
б) установить, какие элементы цепи включены последовательно, какие -
параллельно;
в) расставить токи и напряжения на каждом участке цепи и записать для
каждой точки разветвления (если они есть) уравнения токов и уравнения,
связывающие напряжения на участках цепи. При составлении таких уравнений
для схем, в которых нет ни последовательных, ни параллельных соединений,
следует руководствоваться указаниями п. 2;
г) используя закон Ома (или формулу для напряжения на участке, содержащем
ЭДС), установить связь между токами и
295
напряжениями (ЭДС). В результате получится система уравнений, полностью
отражающая условия задачи и позволяющая определить искомую величину. Если
в схеме делают какие-либо переключения сопротивлений или источников,
уравнения составляют для каждого режима работы цепи.
При расчетах шунтов или добавочных сопротивлений к гальванометру можно
использовать готовые формулы (12.9) и (12.11).
Устанавливая зависимости между заданными и искомыми величинами,
характеризующими элементы цепи и режим ее работы, нужно стараться не
вводить в решение дополнительные величины, которые не даны и которые не
требуется находить по условию задачи. Решение большинства задач на ток
основано на применении закона Ома для полной цепи. Этот закон можно
записать в обычном, наиболее распространенном виде /= §/(R + r) или в
форме U = ?/?/(/? + г). Первая формула определяе1 ток во внешнем участке
цепи, вторая - напряжение на внешнем участке цепи. В общем случае эти
выражения не эквивалентны друг другу, второе из них имеет известное
ограничение - оно справедливо, если на участке нет ЭДС. Тем не менее
очень часто расчеты значительно упрощаются, если использовать именно
вторую формулу, а не первую. Обычно когда составляют простую цепь, то
известными являются элементы цепи: ЭДС и сопротивления - и требуется
найти на каком-либо участке ток или напряжение. При некотором навыке
вторая из указанных формул позволяет легко и быстро находить напряжение
на отдельных участках цепи, не используя токи. Для этого нужно
сопротивления всех резисторов или их групп, соединенных последовательно с
рассматриваемым участком сопротивлением Яуч, внести во внутреннее
сопротивление источни-, ка и считать его равным не г, а г -j- Ro, где Ro
- общее сопротивление внешней цепи без сопротивления Ry4. Нетрудно
заметить, что после этого участок, на котором требуется найти напряжение,
оказывается подключенным к зажимам источника и согласно формуле (12.13)
напряжение на нем будет равно:
Iг $Яуч
Uy4 A'.-" j" г+ R0-
Зная напряжение на участке, можно найти и силу тока в нем по закону Ома
для участка цепи.
Большие затруднения обычно вызывают задачи на расчет цепей, содержащих
несколько источников тока, соединенных между собой последовательно или
параллельно.
В первом случае можно рекомендовать такую последовательность действий:
Предыдущая << 1 .. 116 117 118 119 120 121 < 122 > 123 124 125 126 127 128 .. 178 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed