В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

R= U ном/(n — I ср)

где U ном— номинальное напряжение нагрузки, n — количество последовательно включаемых элементов батареи, I ср— средний ток нагрузки свежей батареи. Если ваш потребитель не имеет общей стабилизации напряжения питания, ток разряда будет падающим соответственно снижению разрядного напряжения источника. В таком случае испытательный «стенд» собирается по схеме рис. 2.42, а . Здесь по обычным часам находят время, за которое напряжение по вольтметру снизится до нижнего предела ( U к= U min/n), допускаемого потребителем.

Иное дело, когда последний использует стабилизацию напряжения питания; этому соответствует испытательная схема по рис. 2, 42, б .

Рис. 2.42. «Стенд» для испытания батареек

Имитировать автоматическую стабилизацию придется переменным резистором R1, поддерживая примерно постоянный ток через эквивалент R2. Конечно, реальный ток нагрузки не будет строго неизменным даже при стабилизированном питании — например, магнитофон потребляет больший ток при большей громкости, и наоборот. Но, принимая средние значения тока, отвечающие обычным условиям эксплуатации прибора, мы получите достаточно достоверный результат.

1. В практических условиях иногда применяется последовательное включение электрических лампочек (например, в елочных гирляндах).

В такой цепи перегорела одна из лампочек (рис. 2.43). Рассмотреть в какой из ламп перегорела нить накала, затруднительно. Как обнаружить перегоревшую лампу, имея только вольтметр? Как отыскать перегоревшую лампу, используя только кусок провода в изоляции?

Рис. 2.43. Как отыскать перегоревшую лампочку?

2. В приведенной на рис. 2.44 схеме переменный резистор R1 (его сопротивление неизвестно) можно установить в два разных положения, при которых на нем будет рассеиваться мощность, равная 5 Вт.

При каких значениях тока в цепи это произойдет? Напряжение источника питания 30 В.

Рис. 2.44. Оказывается, на резисторе R1выделяется одинаковая мощность при двух положениях переменного контакта

3. На схеме рис. 2.45 сопротивление каждого резистора составляет 1 Ом. Чему равно общее сопротивление цепи?

Рис. 2.45. Чему равно общее сопротивление цепи?

4. На рис. 2.46 приведены разные схемы ( а, б, в, г ) включения ламп. Попробуйте определить в каждой схеме лампу, которая светится ярче остальных. Все лампы имеют одинаковые параметры.

Рис. 2.46. Какая лампа светится ярче остальных?

5. На рис. 2.47 приведена схема с шестью параллельно включенными резисторами. Сопротивления резисторов R2 и R4 неизвестны. Измерения показывают, что сила токов, протекающих через резисторы R1, R2, R3, составляет 2,75 А, а сумма токов, протекающих через резисторы R3, R4, равна 1 А. Какая сила тока в общей цепи?

Рис. 2.47. Чему равен общий ток в цепи?

6. На рис. 2.48 представлены 4 схемы. Найдите сопротивление внешней цепи каждой схемы. Все резисторы имеют одинаковое сопротивление, равное 12 Ом. Сопротивление диодов в прямом направлении равно нулю, в обратном — бесконечности.

Рис. 2.49. Чему равно сопротивление цепи?

Из этой главы вы узнаете, чем отличается переменный ток от постоянного, об основных параметрах переменного тока, познакомитесь с основными элементами электрической цепи, рассмотрите их параметры, выясните основные закономерности в цепях переменного тока.

Если в источниках постоянного тока — гальванических элементах, батареях, аккумуляторах — сила тока (напряжение, э.д.с.) не меняют своего направления, ток во внешней цепи всегда течет от положительного зажима к отрицательному, то в источнике переменного тока, который, например, вырабатывает напряжение для городской сети, ток много раз в секунду (50 раз) меняет свое направление и величину (рис. 3.1). Этот ток изменяется по синусоидальному (гармоническому) закону.

Рис. 3.1. Ток много раз в секунду (50 раз) меняет свое направление и величину

Маятник часов — «ходиков» нарисовал бы на стене синусоиду, если их опускать вертикально вниз по стене (рис. 3.2); металлический шар, закрепленный между двумя горизонтально расположенными пружинами (рис. 3.3, а ), будет тоже колебаться по убывающей синусоиде, если шар отвести в сторону одной какой-либо пружины и отпустить его.

Рис. 3.2. Маятник часов — «ходиков» рисует на стене синусоиду

Рис. 3.3, а. Металлический шар, закрепленный между двумя горизонтально расположенными пружинами, колеблется по убывающей синусоиде, если шар отвести в сторону

Груз, подвешенный на пружине, будет рисовать убывающую синусоиду (рис. 3.3, б ).

Рис. 3.3, б. Груз, подвешенный ив пружине, будет рисовать убывающую синусоиду

На рис. 3.4, а показано получение (генерирование) переменного тока.

Рис. 3.4, а . Принцип работы генератора переменного тока

Если рамка в начальный момент генерирования находится в положении 1 , t = 0, то мгновенное значение силы тока i= I 0sin wt ; еcли же рамка находится в положении 2 , t = 0, то i= I 0cos wt .