Ответы на билеты по электроэнергетике, электротехнике

. Пассивные элементы цепей и их характеристики.
Пассивные элементы электрических цепей
Резистивным сопротивлением называется идеализированный элемент электрической цепи, обладающий свойством необратимого рассеивания энергии. Графическое изображение этого элемента и его вольт-амперная характеристика показана на рисунке (а - нелинейное сопротивление, б -линейное сопротивление).
 
Напряжение и ток на резистивном сопротивлении связаны между собой зависимостями: u = iR, i = Gu. Коэффициенты пропорциональности R и G в этих формулах называются соответственно сопротивлением и проводимостью и измеряются в омах [Ом] и сименсах [См]. R = 1/G.
Индуктивным элементом называется идеализированный элемент электрической цепи, обладающий свойством накопления им энергии магнитного поля. Графическое изображение этого элемента показано на рисунке (а - нелинейного, б - линейного).
 
Линейная индуктивность характеризуется линейной зависимостью между потокосцеплением ψ и током i, называемой вебер-амперной характеристикой ψ = Li. Напряжение и ток связаны соотношением u = dψ/dt = L(di/dt)
Коэффициент пропорциональности L в формуле и называется индуктивностью и измеряется в генри (Гн).
Емкостным элементом (емкостью) называется идеализированный элемент электрической цепи, обладающий свойством накапливания энергии электрического поля. Графическое изображение этого элемента показано на рисунке. (а - нелинейного, б - линейного).
 
Линейная емкость характеризуется линейной зависимостью между зарядом и напряжением, называемой кулон-вольтовой характеристикой q = Cu
Напряжение и ток емкости связаны соотношениями i = dq/dt =C(du/dt).

2. Активные элементы цепей и их характеристики.
Активными именуются элементы цепи, которые отдают энергию в цепь, т.е. источники энергии. Естьнезависящие и зависимые источники. Независящие источники: источник напряжения и источник тока.
Источник напряжения — идеализированный элемент электронной цепи, напряжение на зажимах которого не находится в зависимости от протекающего через него тока.
 
Внутреннее сопротивление безупречного источника напряжения равно нулю.
Источник тока – это идеализированный элемент электронной цепи, ток которого не находится в зависимости от напряжения на его зажимах.
 
Внутреннее сопротивление безупречного источника тока равно бесконечности.
Источники напряжения (тока) именуются зависимыми (управляемыми), если величина напряжения (тока) источника находится в зависимости от напряжения либо тока другого участка цепи. Зависимыми источниками моделируются электрические лампы, транзисторы, усилители, работающие в линейном режиме.
3. Расчет цепей постоянного тока методом преобразования схемы.
Хотя этот метод не дает конкретного алгоритма решения задач, но облегчает подход к нему. Преобразования основаны на простом принципе: точки равного потенциала можно соединять в один узел. Рассмотрим классический пример.
 Задача 1. Найти сопротивление цепи АВ, изображенной на рисунке.
 
 Решение.
Так как сопротивления подводящих проводов равны нулю, то точки  АА/ и ВВ/ попарно равнопотенциальны. Соединяя эти точки, получим простую схему из трех параллельных резисторов (рис.),
 
сопротивление которой
 

Рассмотрим более сложную задачу того же типа. 
 Задача 2. Найти сопротивление цепи, изображенной на рисунке, если сопротивления всех резисторов одинаковы и равны R.
 
 Решение.
Пронумеруем все узловые точки этой цепи − их всего шесть. Потенциалы точек  1 и 3 одинаковы, поэтому объединим эти точки в одну. То же самое сделаем с парами точек 2 и 5, 4 и 6. Получившаяся в результате цепь дана на рис.