Введение в электронику - страница 30

Р = I∙E.

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

P_>Т = P_>1 + P_>2 + P_>3 + … + P_>n

Глава 7. САМОПРОВЕРКА

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

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.

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 = R_>1 + R_>2 + R_>3+ … + 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_>R>3+ … + P_>R>n).

_{>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:}

_>Дано:

_{>IR1 = 0,040 А; R1 = 47 Ом.}

_{>ER1 =?}

_{>Решение:}

_{>IR1 = ER1/R1}

_{>0,040 = ER1/47}

_{>ER1 = 1,88 В}

_{>Падение напряжения (ER2)на резисторе R2 равно}

_>Дано:

_{>IR2 = 0,040 А; R2 = 100 Ом.}

_{>ER2 =?}

_{>Решение:}

_{>IR2 = ER2/R2}

_{>0,040 = ER2/100}

_{>ER2 = 4 В}

_{>Падение напряжения (ER3)на резисторе R3 равно}

_>Дано:

_{>IR3 = 0,040 А; R3 = 150 Ом.}

_{>ER3 =?}

_{>Решение:}

_{>IR3 = ER3/R3}

_{>0,040 = ER3/150}

_{>ER3 = 6 В}

_{>Убедимся в том, что сумма отдельных падений напряжения равна полному напряжению.}

_>Дано:

_{>ЕТ = 12 В; ER1 = 1,88 В; ЕR2 = 4В; ЕR3 = 6 В.}

_{>Решение:}

_{>ET = ER1 + ER2 + ER3}

_{>ET = 1,88 + 4 + 6}

_{>ET = 11,88 В.}

_{>Мы видим, что есть небольшое различие между вычисленным и заданным напряжением, которое возникло вследствие округления полного тока до трех десятичных знаков.}

_{>Мощность, выделяемая на резисторе R1 равна:}

_>Дано:

_{>IR1 = 0,040 А; ER1 = 1,88 В.}

_{>РR1 =?}

_{>Решение:}

_{>РR1 = IR1∙ER1} 

_{>РR1 = (0,040)(1,88)}

_{>РR1 = 0,075 Вт.}

_{>Мощность, выделяемая на резисторе R2 равна:}

_>Дано:

_{>IR2 = 0,040 А; ER2 = 4 В.}

_{>РR2 =?}

_{>Решение:}

_{>РR2 = IR2∙ER2} 

_{>РR2 = (0,040)(4)}

_{>РR2 = 0,16 Вт.}

_{>Мощность, выделяемая на резисторе R3 равна:}

_>Дано:

_{>IR3 = 0,040 А; ER3 = 6 В.}

_{>РR3 =?}

_{>Решение:}

_{>РR3 = IR3∙ER3} 

_{>РR3 = (0,040)(6)}

_{>РR3 = 0,24 Вт.}

_{>Полная выделяемая в цепи мощность равна:}

_>Дано:

_{>РR1= 0,075 Вт; РR2 = 0,16 Вт; РR3 = 0,24 Вт}

_{>PT =?}

_{>Решение:}

_{>PT = РR1 + РR2 + РR3}

_{>PT = 0,075 + 0,16 + 0,24}

_{>PT = 0,475 Вт или 475 мВт.}

8–1. Вопросы