Введение в электронику

Рис. 7–6

РЕЗЮМЕ

• Мощность — это скорость, с которой энергия подается в цепь.

• Мощность — это также скорость, с которой энергия (тепло) выделяется на сопротивлении в цепи.

• Мощность измеряется в ваттах.

• Мощность равна произведению тока на напряжение:

Р = I∙E.

• Общая мощность, потребляемая последовательной или параллельной цепью, равна сумме мощностей, потребляемых отдельными компонентами:

P_Т = P₁ + P₂ + P₃ + … + P_n

Глава 7. САМОПРОВЕРКА

Найдите неизвестные величины в следующих примерах:

1. Р =? Е = 30 В I = 40 мА;

2. Р = 1 Вт Е =? I = 10 мА;

3. Р = 12,3 Вт Е = 30 В I =?

4. Чему равна полная потребляемая мощность в следующих цепях?

Глава 8. Цепи постоянного тока

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

• Вычислить все неизвестные величины (силу тока, напряжение, сопротивление и мощность) в последовательной, параллельной и последовательно-параллельной цепи.

При изучении электроники некоторые цепи встречаются неоднократно. Наиболее широко используемыми цепями являются: последовательная, параллельная и последовательно-параллельная.

В этой главе информация из нескольких предыдущих глав применяется для вычисления любых неизвестных величин в упомянутых трех типах цепей.

8-1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ

Последовательная цепь (рис. 8–1) обеспечивает только один путь для протекания тока. Факторы, определяющие свойства последовательной цепи, таковы:

Рис. 8–1

1. Одинаковый ток течет через каждый элемент последовательной цепи.

(I_T = I_R1 = I_R2 = I_R3 = … = I_Rn)

2. Полное сопротивление последовательной цепи равно сумме отдельных сопротивлений.

(R_T = R₁ + R₂ + R₃+ … + R_n).

3. Полное напряжение на последовательной цепи равно сумме отдельных падений напряжений.

(E_T = E_R1 + E_R2 + E_R3 + … + E_Rn)

4. Падение напряжения на резисторе в последовательной цепи пропорционально сопротивлению резистора.

(I = E/R).

5. Полная мощность, выделяемая в последовательной цепи, равна сумме мощностей, выделяемых на отдельных резисторах.

(P_T = P_R1 + P_R2 + P_R3+ … + P_Rn).

_{ПРИМЕР: Три резистора, 47 ом, 100 ом и 150 ом, соединены последовательно с батареей 12 вольт. Вычислите все параметры цепи.}

_{В качестве первого шага нарисуем схему цепи и перечислим все известные и неизвестные величины. См. рис. 8–2.}

_{Рис. 8–2} 

_Дано:

_{ET = 12 В; R1 = 17 Ом; R2 = 100 Ом; R3 = 150 Ом.}

_{IT =?; RT =?; PT =?}

_{ER1 =?; ER2 =?; ER3 =?}

_{PR1 =?; PR2 =?; PR3 =?}

_{При вычислении всех неизвестных значений сначала надо найти полное сопротивление. После этого можно определить текущий по цепи ток. Когда известен ток, можно определить падения напряжений и выделяемую мощность.}

_{R1 = 47 Ом; R2 = 100 Ом; R3 = 150 Ом.}

_{RT =?}

_{Решение:}

_{RT = R1 + R2 + R3}

_{RT = 47 + 100 + 150}

_{RT = 297 Ом.}

_{С помощью закона Ома вычислим ток:}

_Дано:

_{ET = 12 В; RT = 297 Ом}

_{IT =?}

_{Решение:}

_{IT = ET/RT = 12 /297}

_{IT = 0,040 А}

_{Так как IT = IR1 = IR2 = IR3, падение напряжения (ЕR1) на резисторе R1 можно вычислить следующим образом:}