Режими роботи електричного кола

Олеярник Олександр Вікторович- вчитель фізики закладу загальної середньої освіти № 22 з профільним навчанням, Краматорської міської ради, Донецької області

Мета роботи: навчити учнів розуміти режими роботи електричного кола, проводити розрахунки параметрів роботи кола; розвивати критичне мислення, точність при прийнятті рішень, формувати узагальнюючі висновки при вирішенні задач, виховувати наполегливість, відповідальність,  вміння приймати спільні рішення, застосовувати отримані знання на практиці

Режим роботи електричного кола

Мета:

Навчальна: ознайомити учнів з розв’язком задачі яка має практичний характер;

Розвивальна: розвивати критичне мислення, проводити аналіз та робити узагальнюючі висновки після вирішення задачі;

Виховна: виховувати відповідальність, наполегливість, вміння планувати власну діяльність, приймати рішення, застосовувати отримані знання на практиці

Задача

Відомо, що для ланцюга (рис.1) струм короткого замикання

I_k = 4  (А). максимальна потужність, що віддається джерелом,  P_max =

= 3,2 (Bт). Визначити максимальну потужність на навантаженні, внутрішній опір джерела та струм, що протікає в ланцюзі в режимі узгодженого навантаження.

Рисунок 1 – Схема заміщення ланцюга з джерелом та навантаженням

Розв’язання

Для будь-якого режиму работи джерела  струм визначається:

В режимі короткого замикання

Струм в режимі узгодженого навантаження, за якого R = R_вн:

Рівняння у відповідності з другим законом Кірхгофа для ланцюга, що зображено на рис.1,

Для режиму узгодженого навантаження

Падіння напруги на навантаженні в цьому режимі .

З останніх двох виразів отримаємо напругу на зажимах джерела в режимі узгодженого навантаження:

.

Максимальна потужність, яку віддає джерело,

Максимальна потужність на споживачі в режимі узгодженого навантаження:

Внутрішній опір джерела (для режиму узгодженого навантаження)

Відповідь: Р_maxн = 0,8 (Вт), R_вн = 0,2 (Ом), I_сн = 2 (А).