Введение в электронику

Е_T = 120 В; R_T = 11200 Ом.

I_T =?

Решение:

I_T = E_T/R_T = 120/11200

I_T = 0,0107 А или 10,7 мА.

Теперь найдем полную мощность в цепи.

Р_T = I_ТЕ_Т

Р_T = (0,0107)(120) = 1,3 Вт.

б. Сначала найдем полное сопротивление параллельной цепи.

1/R_T = 1/R₁ + 1/R₂

1/R_T = 1/1000 + 1/2200

1/R_T = 0,001455

1/R_T = 0,001455/1

R_T = 1/0,001455

R_T = 687,29 Ом

Во-вторых, перерисуем цепь, используя эквивалентное полное сопротивление.

В третьих, найдем полный ток в цепи.

Дано:

E = 120 В; R = 687,29 Ом.

I =?

Решение:

I_T = E_T/R_T = 120/687,29

I_T = 0,175 А или 175 мА.

Теперь найдем полную мощность в цепи.

Дано:

I_T = 0,175 А; Е_Т = 120 Вольт.

P_T =?

Решение:

Р_T = I_ТЕ_Т

P_T = (0,175)(120)

P_T = 21 Вт.

в. Сначала найдем эквивалентное сопротивление параллельной части цепи.

1/R_A = 1/1500 + 1/4700

1/R_A = 0,000880

R_A = 1/0,000880

R_A = 1136,36 Ом.

Во-вторых, перерисуем цепь с эквивалентным сопротивлением.

В третьих, найдем полное сопротивление цепи.

R_T = R_A + R₃

R_T = 1136,36 + 3300

R_T = 4436,36 Ом.

Теперь найдем общий ток в цепи.

Дано:

Е_T = 120 В; R_T= 4436,36 Ом.

I_T =?

Решение:

I_T = E_T/R_T = 120/4436,36

I_T = 0,027 А или 27 мА.

Найдем полную мощность в цепи.

Дано:

I_T = 0,027 А; Е_T = 120 Вольт.

P_T =?

Решение:

Р_T = I_ТЕ_Т

Р_T = (0,027)(120)

Р_T = 3,246 Вт.

Глава 8. ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. а. Сначала найдем полное сопротивление последовательной цепи.

R_T = R₁ + R₂

R_T = 150 + 300

R_T = 450 Ом.

Перерисуем цепь, используя эквивалентное полное сопротивление.

Найдем полный ток в цепи.

I_T = E_T/R_T = 30/450

I_T = 0,0667 А или 66,7 мА.

Найдем падение напряжения на каждом резисторе.

I_T = I₁ + I₂ (в последовательной цепи ток одинаков во всей цепи)

I_R1 = E_R1/R₁; I_R2 = E_R2/R₂

0,0667 = E_R1/150; 0,0667 = E_R2/300;

E_R1 = (0,0667)(150); E_R2 = (0,0667)(300);

E_R1 = 10 В; E_R2 = 20 В

Найдем мощность, рассеиваемую на каждом резисторе.

P_R1 = I_R1E_R1; P_R2 = I_R2E_R2

P_R1 = (0,0667)(10); P_R2 = (0,0667)(20);

P_R1 = 0,667 Вт; P_R2 = 1,3347 Вт

Найдем полную мощность цепи.

Р_T = I_ТЕ_Т

Р_T = (0,0667)(30)

Р_T = 2,001 Вт

или

Р_T = P_R1 + P_R2

Р_T = 0,667 + 1,334

Р_T = 2,001 Вт.

Сначала найдем полное сопротивление цепи.

1/R_T = 1/R₁ + 1/R₂

1/R_T = 1/150 + 1/300

1/R_T = 3/300

(3)(R_T) = (1)(300)

R_T = 300/3 = 100 Ом

Перерисуем эквивалентную цепь.

Найдем полный ток в цепи.

I_T = E_T/R_T = 30/100

I = 0,3 А или 300 мА.

Найдем ток в каждой ветви параллельной цепи. Напряжение на всех ветвях параллельной цепи одинаково.

Е_T = Е₁ = Е₂

I_R1 = E_R1/R₁; I_R2 = E_R2/R₂

I_R1 = 30/150; I_R2 = 30/300;

I_R1 = 0,2 A; I_R2 = 0,1 A

Найдем мощность, рассеиваемую каждым резистором.

P_R1 = I_R1E_R1; P_R2 = I_R2E_R2

P_R1 = (0,2)(30); P_R2 = (0,2)(30);

P_R1 = 6 Вт; P_R2 = 3 Вт

Найдем полную мощность цепи.

Р_T = I_ТЕ_Т

Р_T = (0,3)(30)

Р_T = 9 Вт.

в. Сначала найдем эквивалентное сопротивление параллельной части цепи.

1/R_A = 1/R₁ + 1/R₂

1/R_A = 1/100 + 1/50

1/R_A = 3/300

(3)(R_A)= (1)(100)

R_A = 100/3 = 33,3 Ом

Перерисуем цепь.

Найдем полное сопротивление цепи.

R_T = R_A + R₃

R_T = 33,3 + 150 = 183,3 Ом.

Теперь найдем общий ток (I_T) в эквивалентной цепи.

I_T = E_T/R_T = 30/183,3

I_T = 0,164 А или 164 мА.

Найдем падения напряжения на резисторах в эквивалентной цепи. (В последовательной цепи ток одинаков во всей цепи).

I_T = I_RA = I_R3

I_RA = E_RA/R_A; I_R3 = E_R3/R₃

0,164 = E_RA/33,3; 0,164 = E_R3/150

E_RA = 5,45 B; E_R3 = 24,6 B

Найдем ток через каждый из резисторов в параллельной части цепи.

I_R1 = E_R1/R₁; I_R2 = E_R2/R₂

I_R1 = 5,45/100; I_R2 = 5,45/50

I_R1 = 0,0545 A; I_R2  = 0,109 А.

Найдем мощность на каждом сопротивлении цепи.

Р_T = I_TE_T; Р_R1 = I_R1E_R1

Р_T = (0,164)(30); P_R1 = (0,0545)(5,45)

Р_T = 4,92 Вт; P_R1 = 0,297 Вт

Р_R2 = I_R2E_R2; Р_R3 = I_R3E_R3

P_R2 = (0,109)(5,45); P_R3 = (0,164)(24,6)

P_R2 = 0,594 Вт; P_R3 = 4,034 Вт.

Глава 9. МАГНЕТИЗМ

1. Доменная теория магнетизма может быть подтверждена с помощью простого опыта: достаточно нагреть магнит или ударить по нему молотком, и его домены расположатся хаотично с характерным потрескиванием. Магнит при этом потеряет свои магнитные свойства.

2. Сила электромагнита возрастает при увеличении числа витков катушки, при увеличении тока, текущего через проводник, и при помещении в катушку ферромагнитного сердечника.

3. Когда рамка перемещается из положения А в положение В, индуцируемое в ней напряжение возрастает. Когда рамка перемещается в положение С, индуцируемое в ней напряжение падает до нуля. Когда рамка продолжает вращаться и переходит в положение D, в ней опять индуцируется напряжение, но коммутатор меняет его полярность, и оно становится таким же, как и в первом случае (из А в В). Выходное напряжение пульсирует в одном направлении, совершая два колебания от нуля до максимума за один оборот рамки.

Глава 10. ИНДУКТИВНОСТЬ

1. Магнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности, может быть увеличено при помещении в нее железного сердечника.

2.

Дано:

L₁ = 75 мкГн; L₂ = 1,6 мГн = 1600 мкГн

L₃ = 800 мкГн; L₄ = 125 мкГн.

Решение: