Академик Сәтпаев атындағы Екібастұз инженерлік - техникалық институтының колледжі

Екибастузский колледж инженерно - технического института имени академика К.И.Сатпаева

СБОРНИК ТЕСТОВЫХ ВОПРОСОВ

по дисциплине «Теоретические основы электротехники»

2008 г

Разработал: Зайкан Л.А., преподаватель спец.дисциплин

Рассмотрено и обсуждено на заседании ПЦК:

Протокол № _________ от «_____»_________________200____г.

Председатель ПЦК________________

Согласовано:

Зам.директора по УР _______________Турумтаева З.Д.

Утверждено:

Методическим Советом

Протокол №______ от «_____»__________200____ г.

Пояснительная записка

Сборник тестовых вопросов по дисциплине «Теоретические основы электротехники»

предназначен для учащихся колледжа технических специальностей.

Тестовые вопросы служат для успешного усвоения учебного материала. В тестах имеется значительное количество вопросов, которые можно использовать для самостоятельной работы учащихся при изучении теоретического материала.

Данные тестовые вопросы предназначены для проведения само- и взаимоконтроля знаний учащихся по следующим темам курса:

Электрическое поле. Закон Кулона.

Электрические цепи постоянного тока.

Электромагнетизм.

Основные понятия о переменном токе. Фаза. Разность фаз.

Однофазные цепи переменного тока.

Трехфазные цепи переменного тока.

Целью разработки тестов являются:

Развитие логического мышления;

Способность к анализу;

Воспитание самостоятельности.

Сборник тестовых вопросов может быть использован как для дневной, так и для заочной форм обучения.

Темы: Электрическое поле. Закон Кулона

1. Что можно определить с помощью закона Кулона?

A ) силу взаимодействия между двумя зарядами;

B ) электрический заряд

C ) электрический потенциал;

D )напряженность электрического поля;

E ) работу.

2. Записать формулу закона Кулона.

A )
B )
C )

D )
E )

3. Чему равна работа по перемещению электрического заряда из одной точки в другую?

A ) произведению силы и длины проводника;

B ) отношению напряжения к длине проводника;

C ) произведению величины электрического заряда и длины проводника;

D ) произведению напряжения и величины заряда;

E ) отношению силы к напряженности электрического поля.

4.Одна из двух сторон электромагнитного поля, характеризующаяся воздействием на электрически заряженную частицу с силой, пропорциональной заряду частицы и не зависящей от ее скорости:

А) электромагнитное поле;

В) манитоэлектрическое поле;

С) магнитное поле;

D ) силовое поле;

Е) электрическое поле.

5. Где существует поле уединенного заряженного тела?

А) только в плоскости;

В) в пространстве;

С) за плоскостью;

D ) за пространством;

Е) поля не существует.

6. Единица напряженности электрического поля:

D ) Н· Кл;

7. Разность потенциалов между двумя точками поля называют:

А) электрическим напряжением;

В) электрическим сопротивлением;

С) напряженностью электрического поля;

D ) напряжением электрического заряда;

Е) напряжением электрического поля.

8. Единицей электрической емкости является:

А) Кл; В) Ф; С) В; D ) Кл · В; Е) В / Кл.

9. Общая, или эквивалентная, емкость при параллельном соединении трех конденсаторов

А) Собщ = С1 С2 / (С1 + С2);

С) Собщ = С1 +С2 +С3;

(В)

10. Общая, или эквивалентная, емкость при последовательном соединении двух конденсаторов:

А) Собщ = С1 С2 / (С1 + С2);

В) Собщ = 1/ С1 + 1/ С2 + 1/ С3;

С) Собщ = С1 +С2 +С3;

D ) Собщ = С1 / Q + C 2 / Q + C 3 /Q ;

Е) Собщ = Q / С1 + Q / С2 + Q / С3.

11. Чему равна электрическая емкость конденсатора?

A )
B )

C )
D )

E )

12. Определите общую емкость соединения конденсаторов, схема которых приведена на рис., если все конденсаторы имеют емкость по 5 мкФ.

A) 5 мкФ; B) 2,5 мкФ; C) 10 мкФ;

D ) 15 мкФ; E ) 12,5 мкФ.

13. Три конденсатора по 300 мкФ каждый соединили параллельно. Чему равна эквивалентная емкость конденсаторов?

A) 100 мкФ; B) 1000 мкФ; C) 900 мкФ;

D ) 300 мкФ; E ) 600 мкФ.

14. Сколько фарад составляет одна пикофарада?

A ) 10 Ф; B ) 10 3 Ф; C ) 10 -3 Ф;

D ) 10 -6 Ф; E ) 10 -12 Ф.

15. В каких единицах измеряется электрический потенциал?

A ) Кл; B ) Ф; C ) Дж; D ) В; E ) Н.

16. Что называют напряженностью электрического поля?

A ) отношение работы к величине заряда;

B ) произведение тока и напряжения;

C ) отношение силы, действующей на заряд, к величине заряда;

D ) отношение заряда к силе, действующей на заряд;

E ) отношение работы к длине проводника.

17. Что такое электрическое напряжение?

A ) потенциал точки;

B ) направленное движение электрических зарядов по проводнику;

C ) сумма потенциалов двух точек;

D ) разность потенциалов между двумя точками;

E ) произведение потенциалов между двумя точками.

18. Какое из приведенных утверждений вы считаете правильным?

А) поле и силовые линии существуют реально;

В) поле существует реально, а силовые линии – условно;

С) поле существует условно, а силовые линии - реально;

D ) и поле, и силовые линии существуют условно;

Е) поле и силовые линии не существуют.

19. По какой формуле определяется силовая характеристика поля – напряженность?

А) F· q В) q / F С) Q /R ² D ) F / q Е) Q /q

20. Единица потенциала электрического поля φ:

А) Дж · Кл; В) Кл / Дж; С) В· м;

D ) В / м; Е) Дж / Кл.

21. Какие заряды перемещаются в металле в процессе электростатической индукции?

А) положительные ионы;

В) отрицательные ионы;

С) и электроны, и ионы;

D ) электроны;

Е) точечные заряды.

22. На практике для получения емкости используют:

А) полупроводники;

В) газообразные диэлектрики;

С) конденсаторы;

D ) жидкие диэлектрики;

Е) твердые диэлектрики.

23. Общая, или эквивалентная, емкость при последовательном соединении трех конденсаторов:

А) Собщ = С1 С2 / (С1 + С2);

В) 1/Собщ = 1/ С1 + 1/ С2 + 1/ С3;

С) Собщ = С1 +С2 +С3;

D ) Собщ = С1 / Q + C 2 / Q + C 3 /Q ;

Е) Собщ = Q / С1 + Q / С2 + Q / С3.

24. Металлы являются проводниками электрического тока. Движение каких частиц, составляющих эти вещества, происходит при наличии электрического тока?

А) анионы и катионы; В) протоны; С) электроны;

D ) нейтроны; Е) ионы.

25. Электрический заряд, величиной 0,3 Кл помещен в однородное электрическое поле, которое действует на него с силой в 4,5 Н. Какова напряженность однородного электрического поля?

A ) 15; B ) 1,5; C ) 1,35; D ) 10; E ) 150.

26. Величина заряда конденсатора 0,003 Кл, а его емкость 4 мкФ. Чему равно напряжение между его обкладками?

A )300 В; B )750 В; C )120 В; D )133 В; E )200 В.

27. Три конденсатора по 3 мкФ каждый соединили последовательно. Чему равна эквивалентная емкость конденсаторов?

A ) 9 мкФ; B ) 4 мкФ; C ) 1 мкФ;

D ) 3 мкФ; E ) 5 мкФ.

28. Сколько фарад составляет одна микрофарада?

A) 10 Ф;

B) 10 3 Ф;

C) 10 -3 Ф;

D) 10 -6 Ф;

E) 10 -12 Ф.

29. Как изменятся емкость и заряд на пластинах конденсатора, если напряжение на его зажимах повысится?

А) емкость и заряд увеличится;

В) емкость и заряд уменьшатся;

С) емкость уменьшится, а заряд увеличится;

D ) емкость останется неизменной, а заряд увеличится;

Е). емкость останется неизменной, а заряд уменьшится.

30. В каком случае электрическое поле является однородным?

А)если линии напряженности во всех точках одинаковы;

В) если потенциалы всех точек равны;

С) если потенциалы всех точек разные;

D )если линии напряженности во всех точках неодинаковы;

Е)если напряженность электрического поля равна величине электрического заряда.

Ответы к тестам по темам: Электрическое поле. Закон Кулона.

№ вопроса

№ вопроса

№ вопроса

Тема: Электрические цепи постоянного тока

1. Какое уравнение отражает первый закон Кирхгофа?

А) R экв = ∑R ;

B ) ∑E = ∑IR ;

C ) ∑I = 0;

D ) ∑E = 0;

E )U = ∑U

2. При параллельном соединении, состоящем из трех ветвей, эквивалентное, или общее, сопротивление равно:

А) R экв = R 1 R 2 / (R 1 + R 2);

C ) R экв = R 1 +R 2 +R 3;

3.Определите силу тока в электрочайнике, включенном в сеть с напряжением 220В, если сопротивление нити накала при работе чайника равно примерно 39 Ом.

А) 5А; B ) 5,64А; C ) 56,4А; D ) 0,5А; E ) 1,5А;

4.Какое нужно приложить напряжение к проводнику сопротивлением 0,25Ом, чтобы в проводнике была сила тока 30А?

А) 120В; B )12В; C ) 7,5В; D ) 0,75В; E ) 1,2В.

5. Как называется явление переноса электрических зарядов заряженными частицами или телами, движущимися в свободном пространстве?

А) полный электрический ток

В) переменный ток;

С) электрический ток переноса;

D ) электрический ток смещения;

Е) электрический ток проводимости.

6. Что называют электрическим током?

А) явление противодействия движению электрических зарядов по проводнику.

В) направленное движение электрических зарядов по проводнику.

С) разность потенциалов между двумя точками.

D ) сумма потенциалов двух точек.

Е) отношение величины заряда к напряжённости электрического поля.

7. Сопротивление цепи равно 4 Ом. Чему равна электрическая проводимость?

А) 4 См В) 0,25 См С) 5 См D ) 0,5 См Е) 0,4 См

8. Какой закон используется при преобразовании электрической энергии в тепловую?

А) закон Ома;

В) первый закон Кирхгофа;

С) второй закон Кирхгофа;

D ) закон Джоуля – Ленца;

Е) закон сохранения энергии.

9. Что называется мощностью цепи?

А) величина, характеризующая изменение тока в цепи;

В) величина, численно равная ЭДС источника;

С) величина, характеризующая скорость преобразования энергии;

D ) величина, численно равная падению напряжения на участке цепи;

Е) величина, численно равная расходу энергии за определённый промежуток времени.

10.Какие виды энергии используются для получения электрического тока при работе аккумулятора?

А) механическая; В) внутренняя; С)химическая;

D ) световая; Е) тепловая.

11. Найти проводимость q , где R =2 Ом

А) 1 См В) 0,2 См С) 0,5 См D ) 2 См; Е) 0 Ом

12. Ионизация это процесс:

А) превращения протона в ион

В) превращение нейтрального атома в ион

С) превращение протона в электрон

D ) превращение нейтрального атома в протон

Е) превращение нейтрального атома в электрон

13 . При параллельном соединении, состоящем из двух ветвей, эквивалентное, или общее, сопротивление равно:

А) R экв = R 1 R 2 / (R 1 + R 2); +

B ) 1/R экв = 1/ R 1 + 1/ R 2 + 1/ R 3;

C ) R экв = R 1 +R 2 +R 3;

D) R экв = R1 / U + R2 / U + R3 /U;

E) R экв = U/ R1 + U / R2 + U / R3.

14. В паспорте амперметра написано, что сопротивление его равно 0,1 Ом. Определите напряжение на зажимах амперметра, если он показывает силу тока 10А.

А) 10В; B ) 0,1В; C ) 100В; D ) 1В; E ) 1000В.

15. Какие виды энергии используются для получения электрического тока при работе фотоэлемента?

А) механическая; В) внутренняя; С) химическая;

D ) световая; Е) тепловая.

16. Записать формулу электрического тока.

A) I = U R B) I = Q / t C) I = t / Q D) I = Q t E) Q ε

17. Чем измеряют ток цепи?

А) вольтметром; В) амперметром; С) омметром;

D ) потенциометром; Е) ваттметром.

18. Чему равно напряжение на зажимах источника ЭДС, работающего в режиме генератора?

А) U = E + I R 0; B ) U = E – I R 0 ; C) U = E / I R;

D) U = I R – E ; E) U = I R / E.

19. В каких единицах в системе СИ измеряется электрическая проводимость?

А) в Омах; В) в сименсах; С) в вольтах;

D ) в генри; Е) в теслах.

20. Вычислите эквивалентное сопротивление электрической цепи, если R 1 = 2 Ом, R 2 = 3 Ом, R 3 = 5 Ом, R 4 = R 5 = 10 Ом.

А) 16 Ом; В) 24 Ом; С) 13,75 Ом; D ) 14,25 Ом; Е) 20 Ом.

21. Какие устройства относятся к источникам питания?

А) двигатели, резисторы;

В) генераторы, аккумуляторы;

С) лампы накаливания;

D ) электронагревательные приборы;

Е) электролитические ванны.

22.Электрический утюг включен в сеть напряжение 220В. Какова сила тока в нагревательном элементе утюга, если сопротивление его равно 48,4 Ом?

А) I = 0,45А; B ) I = 2А; C ) I = 2,5А;

D ) I = 45А; E ) I = 4,5А.

23. Определите напряжение на концах проводника сопротивлением 20 Ом, если сила тока в проводнике 0,4А.

А) 50В; B ) 0,5В; C ) 0,02В; D ) 80В; E ) 8В.

24. Чему равна плотность тока?

А) произведению силы тока и площади поперечного сечения, по которому проходит ток;

В) отношению силы тока к площади поперечного сечения, по которому проходит ток;

С) произведению силы тока и напряжению; D ) отношению напряжения к сопротивлению;

Е) отношению тока к проводимости.

25. Электрический двигатель, подключенный к сети напряжением 220 В, потребляет ток 10 А. Какова мощность двигателя и какое количество энергии он потребляет за 6 часов работы?

А)Р=22 кВт, W =13,2 кВт час;

В) Р = 2,2 кВт, W =13,2 кВт час;

С) Р =1,32 кВт, W =10,56 кВт час;

D ) Р = 22 кВт, W = 1,32 кВт час;

Е) Р = 2,2 кВт, W = 1,32 кВт час.

26. Токи первый, второй и третий притекают к узлу, токи четвёртый и пятый вытекают из этого же узла. Составить уравнение по первому закону Кирхгофа для данного узла.

А) I 1 + I 2 + I 3 + I 4 + I 5 = 0;

B) I 1 - I 2 - I 3 - I 4 - I 5 = 0;

C) I 1 + I 2 + I 3 - I 4 - I 5 = 0;

D) I 1 + I 2 - I 3 - I 4 - I 5 = 0;

E) I 3 + I 4 + I 5 - I 1 - I 2 = 0.

27. Три резистора соединены параллельно. Сопротивления резисторов равны соответственно 4 Ом, 2 Ом и 3 Ом. Чему равно эквивалентное сопротивление цепи?

А) 1,1 Ом; В) 0,9 Ом; С 2,7 Ом; D ) 3 Ом; Е) 2,3 Ом.

28. Найти эквивалентное сопротивление данного разветвления, есл R 1= 4 Ом, R 2 = 2 Ом; R 3 = 3 Ом.

А) R экв = 1,1 Ом B ) R экв =1,5 Ом C ) R экв = 2,5 Ом;

D ) R экв = 0,9 Ом; E ) R экв = 2,7 Ом.

29. В проводниках первого рода (металлах), электронных и полупроводниковых приборах имеет место электрический ток, обусловленный направленным упорядоченным движением электронов:

А) полный электрический ток;

B ) зарядный ток;

C ) электрический ток проводимости;

D ) электрический ток переноса;

E ) электрический ток смещения.

30. Чему равна сила тока в электрической лампе карманного фонаря, если сопротивление нити накала 16,6 Ом и лампа подключена к батарейке напряжением 2,5В?

А) I = 0,25А; B ) I = 2,5А; C ) I = 2А;

D ) I = 0,15А; E ) I = 1,5А.

31. Определите напряжение на участке телеграфной линии длиной 1км, если сопротивление этого участка 6 Ом, а сила тока, питающего цепь, 0,008А.

А) 0,048В; B ) 0,48В; C )125В; D ) 1,25В; E ) 12,5В.

32. Что называют узлом электрической цепи?

А) электрическую точку, в которой сходятся две ветви;

В) замкнутый путь, по которому проходит электрический ток;

С) электрическую точку, в которой сходятся три или более ветвей;

D ) соединение двух проводов разного потенциала;

Е) расстояние между двумя ветвями.

33. В каком случае ЭДС в контуре будет отрицательной?

А) если её направление совпадает с направлением тока ветви.

В) если её направление не совпадает с направление тока ветви.

С) если её направление совпадает с направлением обхода контура.

D ) если её направление не совпадает с направлением обхода контура.

Е) если направления обхода всех контуров цепи одинаковы.

34. В любом контуре электрической цепи алгебраической суммы ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжения в отдельных сопротивлениях - это:

А) Второй закон Киргофа+ В) Закон Кулона

С) Первый закон Киргофа D ) Закон Ома

Е) Закон Ньютона

35. Физическая величина, характеризующая количество зараженных частиц, проходящих через проводник за единицу времени – это…

С) мощность D ) напряжение Е) сила тока

36. Физическая величина, характеризующая свойство проводника изменять силу тока в цепи – это …

А) проводимость В) электрическая энергия

37. Физическая величина, характеризующая скорость превращения электрической энергии в другие ее виды – это …

А) проводимость В) электрическая энергия

С) мощность D ) напряжение Е) сопротивление

38. Физическая величина, характеризующая работу сил электрического поля по поддержанию тока в цепи – это…

А) проводимость В) электрическая энергия

С) мощность D ) напряжение Е) сопротивление

39. Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка – это:

А) Второй закон Киргофа В) Закон Кулона

С) Первый закон Киргофа

Е) Закон Ома для полной уепи

40.Сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС и обратно пропорциональна полному сопротивлению

А) Второй закон Киргофа

В) Закон Кулона

С) Первый закон Киргофа

D ) Закон Ома для участка цепи

Е) Закон Ома для полной цепи

Ответы к тестам по теме: Электрические цепи постоянного тока

№ вопроса

№ вопроса

№ вопроса

№ вопроса

Тема: Электромагнетизм

1. Векторная величина, характеризующая магнитное поле и определяющая силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля – это:

А) магнитная проницаемость среды;

В) магнитная индукция;

D ) магнитный поток;

Е) магнитное напряжение.

2. Величина, являющаяся коэффициентом отражающим магнитные свойства среды – это:

С) напряженность магнитного поля;

D ) магнитный поток;

Е) магнитное напряжение.

3. Величина, показывающая, во сколько раз индукция поля, созданного током в данной среде, больше или меньше, чем в вакууме, и является безразмерной – это:

А) абсолютная магнитная проницаемость среды;

В) относительная магнитная проницаемость среды;

С) напряженность магнитного поля;

D ) магнитный поток;

Е) магнитное напряжение.

4. Единицей магнитной индукции является:

5. Величина, характеризующая магнитные свойства вакуума – это:

А) абсолютная магнитная проницаемость среды;

В) относительная магнитная проницаемость среды;

С) магнитная постоянная;

D ) магнитный поток;

Е) магнитное напряжение.

6. Векторная величина, которая не зависит от свойств среды и определяется только токами в проводниках, создающими магнитное поле – это:

А) абсолютная магнитная проницаемость среды;

В) относительная магнитная проницаемость среды;

С) напряженность магнитного поля;

D ) магнитный поток;

Е) магнитное напряжение.

7. Единица напряженности магнитного поля – это:

А) вебер; В) фарад; С) тесла;

D ) генри/ метр; Е) ампер/ метр.

8. Единицей магнитного напряжения является:

А) вебер; В) фарад; С) тесла; D ) генри; Е) ампер.

9. Материалы, обладающие большой магнитной проницаемостью, называют:

А) ферромагнитными; В) диамагнитными;

С) парамагнитными;

D ) магнитными.

Е) биомагнитными.

10. Алгебраическая сумма магнитных потоков для любого узла магнитной цепи равна нулю – это:

А) первый закон Кирхгофа для электрической цепи;

В) второй закон Кирхгофа для электрической цепи;

С) первый закон Кирхгофа для магнитной цепи;

D ) второй закон Кирхгофа для магнитной цепи;

Е) закон Ома для магнитной цепи

11. В каких единицах в системе СИ измеряется магнитный поток?

А) вебер; В) вольт; С) тесла; D ) генри; Е) сименс.

12. Формула магнитного потока:

А) Ф=µ· Н; В) Ф= В · F ; С)Ф= F· S ;

D )Ф= µ · В; Е) Ф=В · S .

13. Какое свойство магнитной цепи является главным?

А) нелинейная зависимость В (Н);

В) способность насыщаться;

С) малое магнитное сопротивление;

D ) способность сохранять остаточную намагниченность;

Е) остаточная индукция.

14. Формула закона Ома для магнитной цепи:

А) Ф = U M R M ; ; В) Ф = U M / R M ; + C ) Ф = R M / U M ;

D ) I = U / R ; E ) U M = R M Ф;

15. Как читается первый закон Кирхгофа для магнитной цепи?

А) алгебраическая сумма токов в узле равна нулю;

В) ток на участке цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален его сопротивлению;

С) алгебраическая сумма намагничивающихся сил равна алгебраической сумме магнитных напряжений;

D ) алгебраическая сумма магнитных потоков для любого узла магнитной цепи равна нулю;

Е) количество теплоты пропорционально квадрату тока, сопротивлению и времени прохождения тока;

16. Чему равна магнитная постоянная, характеризующая магнитные свойства вакуума?

А)
;

В)
;

C )
;

D )
;

E )
;

17. В каких единицах в системе СИ измеряется магнитная индукция?

А) в веберах; В) в теслах; С) в генри;

D ) в вольтах; Е) в сименсах;

18) Чему равна магнитная индукция?

А) В = Фμ; В) В = Ф / μ; С) В = μ а Н;

D ) В = Н / μ 0 ; Е) В = Ф / Н.

19. Формула закона полного тока:

А)
;

В) F = BS ;

20. Какой из данных материалов относится к ферромагнитным

А) стекло В) железо C ) фарфор

D ) пластмасс E ) резина

А) магнитной индукции

В) магнитного потока

C ) электрического тока

D ) ЭДС

22. Какую силу называют силой Лоренца?

А) Силу, действующую на заряд

В) Силу взаимодействия двух зарядов

C ) Электромагнитную силу

D ) Электродвижущую силу

E ) Силу, наводимую в контуре

23. На провод с током в магнитном поле действует магнитная сила. Чему она равна?

А) F = B υ ℓ В) F = B I ℓ C) F = B ℓ

D) F = B υ E) F = D S

А) магнитной индукции

В) магнитного потока

C ) электромагнитной силы

D ) ЭДС

E ) напряженность магнитного тока

25. По какой формуле определяют потокосцепление?

А)
В)
C )

D )
E )

26. Записать формулу ЭДС самоиндукции

А) е L = L (di / dt ) В) е L =- L (di / dt )

C ) е L = E (di / dt ) D ) е L = -E (di / dt )

E ) е L = di / L dt

27. Чему равна энергия магнитного поля?

А) W =
I / 2; В) W = 2
I ; C ) W = 2
L ;

D ) W =
L / 2; E ) W =
L 2 ;

28. В каких единицах в системе СИ измеряется индуктивность катушки?

А) в вольтах; В) в фарадах; C ) в Омах;

D ) в генри; E ) в амперах;

29.По какой формуле определяют потокосцепление?

А)
; В)
= Ф / ; C)
= L I;

D)
= I / L; E)
= L / I;

30.Вещества, сильно притягивающиеся к магниту, относительная магнитная проницаемость которых велика, называются

A ) диамагнетиками;

B ) парамагнетиками;

C ) ферромагнетиками;

D ) диэлектриками;

E ) магнетиками..

Ответы к тестам по теме: Электромагнетизм

№ Вопроса

№ Вопроса

№ Вопроса

Тема: Основные понятия о переменном токе. Фаза. Разность фаз

1. Число периодов в секунду называют:

A ) периодом;

B ) частотой;

C ) угловой частотой;

D ) амплитудой;

E ) временем.

2. Единица измерения угловой частоты:

D ) радиан/секунда; E ) 1/секунда

3. Значение переменного синусоидального тока, которое меньше его амплитудного значения в
раз называют:

A ) амплитудным; B ) мгновенным; C ) средним;

D ) действующим; E ) переменным.

4. Отношение амплитудного значения переменного тока к действующему значению называют:

A ) коэффициентом амплитуды;

B ) коэффициентом формы;

C ) мгновенным значением;

D ) амплитудой;

E ) действующим значением.

5. Чему равен период, если частота равна 100 Гц?

A ) 0,015; B ) 0,01; C ) 0,02;

D ) 0,03 E ) 0,025.

6. Чему равно среднее значение напряжения, если U m = 15 В?

A ) 8,6 В; B ) 10,4 В; C ) 9,5 В; D ) 5,8 В; E ) 6,5 В.

7. Время за которое переменный ток совершает полный цикл своих изменений называют:

D ) амплитудой; E ) фазой.

8. Единица измерения частоты:

A ) герц; B ) радиан; C ) секунда;

D ) радиан/секунда; E ) 1/ секунда.

9. Наибольшие мгновенные значения периодических величин:

A ) амплитудные; B ) мгновенные; C ) средние;

D ) действующие; E ) периодические.

10. Чему равна промышленная частота?

A ) 60 Гц; B ) 50Гц; C ) 40 Гц; D ) 100 Гц; E ) 1000 Гц.

11. Среднее арифметическое значение из всех мгновенных значений положительной полуволны:

12. Чему равно действительное значение тока, если

I m = 10 А?

A ) 7 А; B ) 5,6 А; C ) 4,5 А; D ) 8 А; E ) 6 А.

13. Чему равна угловая частота ω, если Т = 0,015 с?

A ) 418,6 рад/с; B ) 421 рад/с; C ) 456 рад/с; D ) 389 рад/с; E ) 141 рад/с.

14. Единица измерения периода:

A ) герц; B ) радиан; C ) секунда;

D ) радиан/секунда; E ) 1/ секунда

15. Значение тока, напряжения, ЭДС в любой данный момент времени называют:

A ) амплитудное; B ) мгновенное; C ) среднее;

D ) действующее; E ) периодическое.

16. Отношение действующего значения переменного тока к среднему значению называют:

A ) коэффициентом амплитуды;

B ) коэффициентом формы;

C ) мгновенным значением;

D ) амплитудой;

E ) действующим значением.

17. Чему равна частота ƒ = если период Т = 0,02 с?

A ) 60 Гц; B ) 50 Гц; C ) 40 Гц; D ) 100 Гц; E )150 Гц.

18. Мгновенноезначениетока:

A) I m = i sin ωt

B) i = I m sin ωt

C) i = I m / sin ω

D) I m = i / sin ωt

E) i = 1 / sin ωt .

19. Мгновенноезначениенапряжения:

A U m = u sin ωt

B) u = U m sin ωt

C)u = U m / sin ωt

D) U m = u / sin ωt

E) u = 1 / sin ωt .

20. МгновенноезначениеЭДС:

A) Е m = е sin ωt

B ) е = Е m sin ωt

C ) е = Е m / sin ωt

D) Е m = е / sin ωt

E) е = 1 / sin ωt .

21. Угловая скорость или угловая частота равна:

A) ω = 2 π f t B) ω = 2 π f C) ω = 2 π f / t

D ) ω = 2 π / f E ) ω = 2 π / t

22. При частоте 50 Гц угловая частота равна:

A ) ω = 314 рад/с B ) ω = 389 рад/с C ) ω = 141 рад/с

D ) ω = 421 рад/с E ) ω = 456 рад/с

23. Величина, обратная периоду называется:

A ) периодом; B ) частотой; C ) угловой частотой;

D ) амплитудой; E ) временем.

24. Частоту можно вычислить по формуле:

A) f = 2 π T B) f = T / 1 C) f = 1 / T

D) f = 2 π / T E) f = 1 / 2 π

25. Угловаяскоростьилиугловаячастотаравна:

A) ω = 2 π f t B) ω = 2 π f C) ω = 2 π f / T

D ) ω = 2 π / f E ) ω = 2 π / T +

26. Каково соотношение между амплитудным и действующими значениями тока?

A) I = 0,707 I m B) I = 0,637 I m C) I = 0,707 U m

D ) I = 0,637 U m E ) I = 0,707 E m

27. Каково соотношение между амплитудным и действующими значениями напряжения?

A) U = 0,707 I m B) U = 0,637 I m C) U = 0,707 U m

D ) U = 0,637 U m E ) U = 0,707 E m

28.Каково среднее за полупериод значение синусоидального напряжения?

A) U ср = 0,707 I m B) U ср = 0,637 I m C) U ср = 0,707 U m

D) U ср = 0,637 U m E) U ср = 0,707 E m

29. Каково среднее за полупериод значение синусоидального тока?

A) I ср = 0,707 I m B) I ср = 0,637 I m C) I ср = 0,707 U m

D) I ср = 0,637 U m E) I ср = 0,707 E m

30. Каково соотношение между амплитудным и действующими значениями ЭДС?

A) Е = 0,707 I m B) Е = 0,637 I m C) Е = 0,707 Е m

D ) Е = 0,637 U m E ) Е = 0,637 E m

31. Аргумент синуса ωt + ψ называется:

A ) начальной фазой; B ) фазой; C ) углом сдвига фаз;

D ) временем сдвига фаз E ) началом периода.

32. Момент времени, в который синусоидальная величина равна нулю и переходит от отрицательных значений к положительным, называется:

A ) начальной фазой;

B ) фазой;

C ) углом сдвига фаз;

D ) временем сдвига фаз

E ) началом периода.

33. Угол ψ , определяющий смещение синусоиды относительно начала координат, называется:

A ) начальной фазой;

B ) фазой;

C ) углом сдвига фаз;

D ) временем сдвига фаз

E ) началом периода.

34. Электрический угол, определяющий синусоидальный ток (напряжение, ЭДС) в начальный момент времени, называется:

A ) начальной фазой;

B ) фазой;

C ) углом сдвига фаз;

D ) временем сдвига фаз

E ) началом периода.

35. Разность начальных фаз двух синусоидальных величин одной частоты называется:

A ) начальной фазой;

B ) фазой;

C ) углом сдвига фаз;

D ) временем сдвига фаз

E ) началом периода.

36. Величина φ = ψ 1 – ψ 2 называется

A ) начальной фазой;

B ) фазой;

C ) углом сдвига фаз;

D ) временем сдвига фаз

E ) началом периода.

37. Синусоидальные напряжения и ток изменяются по уравнениям u = U m sin (ωt + 20º), i = I m sin (ωt - 10º). Определить угол сдвига фаз φ напряжения и тока.

A) 10º; B) 20º; C) 30º; D) 40º; E) 45º.

38. Синусоидальные напряжения и ток изменяются по уравнениям u = U m sin (ωt + 45º), i = I m sin (ωt + 10º). Определить угол сдвига фаз φ напряжения и тока.

A) 10º; B) 20º; C) 30º; D) 40º; E) 35º.

39. Известны уравнения синусоидальных тока и напряжения: u = 310 sin (ωt - 20º), i = 10 sin (ωt + 30º). Какое из приведенных утверждений правильно?

A ) напряжение опережает ток на угол 50º;

B ) ток отстает от напряжения на угол 50º;

C ) ток опережает напряжение на угол 50º;

D ) напряжение опережает ток на угол 20º;

E ) ток отстает от напряжения на угол 30º;

40. u = U m sin (ωt + 5º), i = I m sin (ωt + 10º). Определить угол сдвига фаз φ напряжения и тока.

A) 5º; B) 10º; C) 15º; D) 25º; E) 45º.

Ответы к тестам по темам: Основные понятия о переменном токе. Фаза. Разность фаз

№ вопроса

№ вопроса

№ вопроса

№ вопроса

Тема: Однофазные цепи переменного тока

1. В цепи с активным сопротивлением в какую энергию преобразуется энергия источника?

А) энергию магнитного поля;

B ) энергию электрического поля;

C ) тепловую;

D ) тепловую энергию электрического и магнитного полей.

E ) световую энергию.

2. Ёмкость конденсатора равна 800 мкФ, частота тока 50 Гц. Чему равно сопротивление конденсатора?

А) 3 Ом B ) 4 Ом. C ) 6 Ом. D ) 8 Ом. E ) 10 Ом.

3. В каком случае при последовательном соединении активного сопротивления, индуктивности и ёмкости реактивная мощность будет отрицательной?

А) когда X L + Xc = Z .

B ) когда X L – Xc = R .

C ) когда X L > Xc

D ) когда Z > 1.

E ) когда X L < Xc .

4. Какой цепи с последовательно соединенными элементами соответствует данная векторная диаграмма?

А) цепи с активным сопротивлением и индуктивностью

B ) цепи с активным сопротивлением и емкостью;

C ) цепи с индуктивностью и активным сопротивлением;

D ) цепи с емкостью и активным сопротивлением

Е) цепи с индуктивностью и емкостью.

5. По какой формуле можно найти ток цепи с последовательно соединенными активным сопротивлением и емкостью?

А) I = U/ √ R² + Х C ²;

B) I = R² + Х C ²;

C) I = R + Х C

D) I = U/ R + Х C ;

E) I = U/ R² + Х C ².

6. Чему равна реактивная мощность цепи в момент резонанса напряжений?

B ) полной мощности цепи.

C ) единице.

D ) активной мощности цепи.

E ) половине полной мощности цепи.

7. По какой формуле можно определить коэффициент мощности cos φ?

А) cos φ = Q/ S;

B) cos φ = R/ S;

C) cos φ = R/ Р;

D) cos φ = R / Z;

E) Р/Z.

8. Для какой цепи построена данная векторная диаграмма?

А) для цепи с ёмкостью;

B ) для цепи с индуктивностью;

C ) для цепи с активным сопротивлением;

D ) для цепи с активным сопротивлением и ёмкостью;

E ) для цепи с активным сопротивлением и индуктивностью.

9. В каких единицах в системе СИ измеряется реактивная мощность?

А) ВА. B ) В. C ) Вар. D ) Вт. E ) кВт.

10.По какой формуле можно найти активную мощность цепи, содержащую активное сопротивление и индуктивность?

А) Р= U I;

B) Р = U I cos φ;

C) Р = U I sin φ;

D) Р = U sin φ;

Е) Р = U I cos φ

А) Q = U I;

B) Q = U I cos φ;

C) Q = U I sin φ;

D)Q= U cos φ;

Е) Q = U sin φ.

12. Параллельно соединены активное сопротивление, индуктивность и ёмкость. Чемуравенобщийтокцепи?

А) I = I1+I2+I3;

B) I = I1-I2-I3;

C) I = √ I1²+I2²+I3²;

D) I = √ (I1+I2)² - I3²;

E) I = √ I1² + (I2 – I3).

13. Ёмкость конденсатора равна 800 мкФ, частота тока 50 Гц Чему равно сопротивление конденсатора?

А) 3 Ом; B ) 4 Ом; C ) 6 Ом; D ) 8 Ом; E ) 10 Ом..

14. По какой формуле определяют реактивную мощность?

А) Q = IU sin φ ;

C) Q = IU cos φ;

D) Q =√S²+P²;

15. Условием резонанса напряжений является :

А) R = ХL ;

B ) R = ХС;

C ) ХL = ХС;

D ) R = UL ;

E ) R =U С.

16. Параллельно соединены две ветви с параметрами: R 1, XL 1 и R 2, Xc 2. Чему равен ток в неразветвлённой части данной цепи?

А) I = √ Ia 1²+ Ia 2² +Ip 1² + Ip 2².

B) I = √I1²+I2².

C) I = √(Ia1+ Ia2)²+(Ip1 + Ip2)².

D) I = √(Ia1+ Ia2)²+(Ip1 - Ip2)².

E) I = √(Ia1+ Ia2)²+(Ip2 - Ip1)².

17. Потребляется ли энергия контуром при резонансе токов, если R к = 0?

А) да; B ) нет;

C ) зависит от соотношения L и С;

D ) зависит от величины тока;

E ) зависит от сопротивления контура.

18. Единица измерения индуктивности контура

A ) тесла; B ) вебер; C ) генри; D ) А/м; E ) максвелл.

19. У какой цепи общее напряжение совпадает по фазе с током?

А) у цепи с индуктивностью.

B ) у цепи с активным сопротивлением.

C ) у цепи с ёмкостью.

D ) у цепи с активным сопротивлением и ёмкостью.

E ) у цепи с активным сопротивлением и индуктивностью.

20. Индуктивность катушки равна 0,002Гн, частота тока 50 Гц. Чему равно сопротивление не катушке?

А) 6,28 Ом B ) 0,628 Ом. C ) 6 Ом. D ) 10 Ом. E ) 3,14 Ом.

21. Возможно ли практически реализовать чисто активное сопротивление?

А) возможно;

B ) невозможно;

C ) зависит от величины сопротивления.

22. Под резонансным режимом работы цепи понимают режим, при котором сопротивление является:

А) чисто активным;

B ) чисто индуктивным;

C ) чисто емкостным;

D ) активно-индуктивным;

E ) активно-емкостным.

23. Назовите цепь, которой не соответствует эта диаграмма?

А) цепь с R , L и С (ХL > ХС);

B ) цепь с R , L и С (ХL < ХС);

C ) цепь R и L

D ) цепь с R и С

24. Что называют резонансом токов?

А) явление, при котором все токи одинаковы.

B ) явление, при котором ток активные равен току реактивному.

C ) явление, при котором общий ток цепи совпадает по фазе с напряжением источника.

D ) явление, при котором частота тока увеличивается.

E ) явление, при котором частота тока уменьшается.

25. Как ведёт себя напряжение на участке с активным сопротивлением по отношению к току?

А) опережает на угол 90º;

B ) отстает на угол 45º;

C ) совпадает по фазе:

D ) отстает на угол 90º;

E ) опережает на угол 45º.

26. В каких единицах в системе СИ измеряется ёмкость конденсатора?

А) в генри;

B ) в Омах;

C ) в фарадах;

D ) в сименсах;

E ) в герцах.

27.Напряжение на зажимах цепи, содержащей активное сопротивление u =100 sin 314 t .Определить показание амперметра и вольтметра, если R = =100 Ом.

А) I = 1 А; U = 100 В;

В) I = 0,7 А; U = 70 В;

C ) I = 0,7 А; U = 100 В;

D ) I = 1 А; U = 70 В;

E ) I = 3 А; U = 100 В.

28. Для повышения коэффициента мощности параллельно приемнику энергии включают:

А) конденсаторы;

B ) катушки индуктивности;

C ) резисторы;

D ) трансформаторы;

Е) реостаты.

29. Цепь перменного тока состоит из последовательно соединенных активного сопротивления 6 Ом и индуктивностью 0,02 Гн при частоте тока 50 Гц. Чемуц равно полное сопротивление данной цепи?

B )8,7 Ом;

C )15 Ом;

D )10 Ом;

E )9,5 Ом.

30. В каких единицах в системе СИ измеряется ёмкость конденсатора?

А) в генри;

B ) в омах;

C ) в фарадах;

D )в сименсах;

E ) в амперах.

31. Для цепи переменного тока с индуктивностью i = Im sin ωt . Чему равно мгновенное значение напряжения для данной цепи?

А) u =Um sin (ωt +90º);

B ) u =Um sin ωt ;

C) u =Um sin (ωt - 45º);

D) u =Um sin (ωt - 120º)

E) u = Um sin (ωt - 90º)

32. Для какой цепи построена данная векторная

диаграмма?

А) для цепи с активным сопротивлением и индуктивностью.

B ) для цепи с активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью.

C ) для цепи с активным сопротивлением и ёмкостью.

D ) для цепи с индуктивностью, активным сопротивлением и ёмкостью.

E ) для цепи с ёмкостью, активным сопротивлением и индуктивностью.

33. Напряжение на зажимах цепи с активным сопротивлением изменяется по закону u = 220 sin (314 t + π/4). Определить закон изменения тока в цепи, если R = 50 Ом.

А) i = 4,4 sin 314 t;

B) i = 4,4 sin (314 t + π/4);

C) i = 3,1 sin (314 t + π/4);

D) i = 3,1 sin314 t.

E) i = 3,1 sin(314 t + π)

34. Для полного использования номинальной мощности генераторов и уменьшения тепловых потерь необходимо:

А) повышать cos φ; B ) понижать cos φ;

C ) повышать sin φ; D ) понижать sin φ

35. По какой формуле можно найти ток цепи с последовательно соединенными активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью?

А) I = U/ √ R² + (ХL – ХС)²;

B) I= R² + (ХL – ХС)²;

C) I = R + (ХL – ХС);

D) I = U/ R + (ХL – ХС);

E) I = U/ R² +(ХL – ХС)².

36. Индуктивность катушки равна 0,02Гн, частота тока 50 Гц. Чему равно сопротивление на катушке?

А) 6,28 Ом B ) 0,628 Ом. C ) 6 Ом. D ) 10 Ом. E ) 3,14 Ом

37. Ёмкость конденсатора, включенного в цепь переменного тока, равна

650 мкФ, частота тока 50 Гц. Чему равно сопротивление на конденсаторе?

А) 5,6 Ом B ) 4,9 Ом. C ) 6,5 Ом. D ) 8 Ом. E ) 13 Ом.

38. Какие параметры включены последовательно в цепь, соответствующую данной векторной диаграмме?

А) активное сопротивление, индуктивность и ёмкость.

В) индуктивность, ёмкость индуктивность активное сопротивление.

C ) ёмкость, индуктивность и активное сопротивление.

D ) индуктивность, активное сопротивление и ёмкость.

E ) ёмкость, активное сопротивление и индуктивность

39. Полное использование мощности генератора происходит, когда:

А) cos φ = 0,3;

B) cos φ = 0,5;

C) cos φ = 0,6

D ) cos φ = 0,85;

E ) cos φ = 1.

40.В каких единицах системы СИ измеряется частота переменного тока?

А) Гн; B ) Гц; C ) Ф; D ) Вар; E ) Вт.

Ответы к тестам

Потенциал электрического поля. Эквипотенциальные поверхности.

Проводники и диэлектрики в электрическом поле.

Электроёмкость. Единицы электроёмкости. Плоский

Конденсатор.

Электрическое поле. Закон Кулона.

Напряжённость электрического поля.

Силовые линии поля.

Согласно современным научным представлениям, материя существует в двух видах: в виде вещества и в виде поля. В природе не так уж и много полей. Существуют лишь такие поля:

А) гравитационное

Б) электрическое

В) магнитное

Г) ядерное

Д) поле слабых взаимодействий.

И больше никаких полей в природе нет и быть не может.

Вся информация о других видах полей (биологическом, торсионном и пр.) является ложной, хотя сторонники этих полей пытаются подвести под эти понятия несуществующих полей какую-то «научную» теорию, но как только используется принцип презумпции доказуемости, то данные лженаучные теории терпят полный крах. Это следует учесть всем специалистам-медикам, так как сторонники лженаучных теорий нагло спекулируют понятиями несуществующих полей: продают за большие деньги всякие бесполезные приборы, которые якобы излечивают все болезни методом «коррекции биополя или торсионного поля». Продаются всевозможные «генераторы торсионных полей», «заряженные» амулеты и прочие совершенно бесполезные предметы. И лишь прочные знания по физике и другим естественным наукам позволят выбить почву из-под ног у тех, кто наживается на обмане населения.

В этой лекции мы рассмотрим одно из реальных полей – электрическое поле.

Как известно, поле не действует на наши органы чувств, не производит ощущений, но тем не менее, существует реально и может быть обнаружено соответствующими приборами.

В чём же оно проявляется?

Ещё в древней Греции было обнаружено, что янтарь, потёртый шерстью, начинал притягивать к себе различные мелкие предметы: соринки, соломинки, сухие листочки. Если же пластмассовую расчёску потереть о чистые и сухие волосы, то она начнёт волосы притягивать. Почему волосы до трения о расчёску не притягивались, а после трения стали притягиваться? Да, после трения на расчёске после трения появился заряд. И его назвали электрическим зарядом. Но почему этого заряда до трения не было? Откуда он взялся после трения? Да, поле существует вокруг всех тел, имеющих электрический заряд. Через это поле передаётся взаимодействие между предметами, удалённых на некоторое расстояние.

Дальнейшие исследования показали, что электрически заряженные тела могут не только притягиваться, но и отталкиваются. Отсюда сделан вывод, что существуют два вида электрических зарядов. Их условно назвали положительный (+) и отрицательный (-). Но эти обозначения – чисто условные. С таким же успехом их можно было назвать, допустим, чёрный и белый, или верхний и нижний и т.д.

Одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые – притягиваются. Единицей электрического заряда в международной системе единиц СИ является кулон (Кл). Эта единица названа в честь французского учёного Ш. Кулона. Данный учёный вывел экспериментальным путём закон, который носит его имя:

F = k(q1q2)

F – сила притяжения или отталкивания между зарядами

q1 и q2 – величины зарядов

R – расстояние между зарядами

k – коэффициент пропорциональности, равен 9*10 9 Нм 2 /Кл 2

А существует ли самый маленький заряд? Оказывается да, существует. Имеется такая элементарная частица, заряд которой является самым маленьким и меньше которого в природе не существует. Во всяком случае, по современным данным. Этой частицей является электрон. Эта частица находится в атоме, но только не в центре его, а движется по орбите вокруг атомного ядра. Электрон имеет отрицательный заряд и его величина равна q = e = -1.6*10 -19 Кл. Эта величина называется элементарным электрическим зарядом.

Мы теперь знаем, что представляет собой электрическое поле. Теперь рассмотрим вопрос: а в каких единицах его измерять, чтобы эта единица была объективной?

Оказывается, электрическое поле имеет две характеристики. Одна из них называется напряжённостью.

Чтобы понять эту единицу, возьмём заряд в +1 Кл и поставим его в одну из точек поля и измерим силу, с которой поле действует на этот заряд. И величина этого заряда и будет являться напряжённостью поля.

Но, в принципе, не обязательно брать заряд в 1 Кл. Можно взять произвольный заряд, но в этом случае напряжённость нужно будет вычислить по формуле:

Здесь Е – напряжённость электрического поля. Размерность – Н/Кл .

«Физика - 10 класс»

Что является посредником, осуществляющим взаимодействие зарядов?
Как определить какое из двух полей более сильное? Предложите пути сравнения полей.

Напряжённость электрического поля.

Электрическое поле обнаруживается по силам, действующим на заряд. Можно утверждать, что мы знаем о поле всё, что нам нужно, если будем знать силу, действующую на любой заряд в любой точке поля. Поэтому надо ввести такую характеристику поля, знание которой позволит определить эту силу.

Если поочерёдно помещать в одну и ту же точку поля небольшие заряженные тела и измерять силы, то обнаружится, что сила, действующая на заряд со стороны поля, прямо пропорциональна этому заряду. Действительно, пусть поле создаётся точечным зарядом q 1 . Согласно закону Кулона (14.2) на точечный заряд q действует сила, пропорциональная заряду q. Поэтому отношение силы, действующей на помещаемый в данную точку поля заряд, к этому заряду для каждой точки поля не зависит от заряда и может рассматриваться как характеристика поля.

Отношение силы, действующей на помещаемый в данную точку поля точечный заряд, к этому заряду, называется напряжённостью электрического поля .

Подобно силе, напряжённость поля - векторная величина ; её обозначают буквой :

Отсюда сила, действующая на заряд q со стороны электрического поля, равна:

Q. (14.8)

Направление вектора совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, и противоположно направлению силы, действующей на отрицательный заряд.

Единица напряжённости в СИ - Н/Кл.

Силовые линии электрического поля.

Электрическое поле не действует на органы чувств. Его мы не видим. Однако мы можем получить некоторое представление о распределении поля, если нарисуем векторы напряжённости поля в нескольких точках пространства (рис. 14.9, а). Картина будет более наглядной, если нарисовать непрерывные линии.

Линии, касательная в каждой точке которых совпадает с вектором напряжённости электрического поля, называют силовыми линиями или линиями напряжённости поля (рис. 14.9, б).

Направление силовых линий позволяет определить направление вектора напряжённости в различных точках поля, а густота (число линий на единицу площади) силовых линий показывает, где напряжённость поля больше. Так, на рисунках 14 10-14.13 густота силовых линий в точках А больше, чем в точках В. Очевидно, что А > B .

Не следует думать, что линии напряжённости существуют в действительности вроде растянутых упругих нитей или шнуров, как предполагал сам Фарадей. Линии напряжённости помогают лишь наглядно представить распределение поля в пространстве. Они не более реальны, чем меридианы и параллели на земном шаре.

Силовые линии можно сделать видимыми. Если продолговатые кристаллики изолятора (например, хинина) хорошо перемешать в вязкой жидкости (например, в касторовом масле) и поместить туда заряженные тела, то вблизи этих тел кристаллики выстроятся в цепочки вдоль линий напряжённости.

На рисунках приведены примеры линий напряжённости: положительно заряженного шарика (см. рис. 14.10), двух разноимённо заряженных шариков (см. рис. 14.11), двух одноимённо заряженных шариков (см. рис. 14.12), двух пластин, заряды которых равны по модулю и противоположны по знаку (см. рис. 14.13). Последний пример особенно важен.

На рисунке 14.13 видно, что в пространстве между пластинами силовые линии в основном параллельны и находятся на равных расстояниях друг от друга: электрическое поле здесь одинаково во всех точках.

Электрическое поле, напряжённость которого одинакова во всех точках, называется однородным .

В ограниченной области пространства электрическое поле можно считать приближённо однородным, если напряжённость поля внутри этой области меняется незначительно.

Силовые линии электрического поля не замкнуты, они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных. Силовые линии непрерывны и не пересекаются, так как пересечение означало бы отсутствие определённого направления напряжённости электрического поля в данной точке.

Одним из важнейших достижений Фарадея стала предложенная им новая интерпретация того, как сила передается от одного тела к другому. Вместо действия на расстоянии он представлял себе силовые линии, пронизывающие пространство. В 1830 и 1840-е годы Фарадей продолжал разрабатывать свою идею магнитных и электрических силовых линий. Но поскольку эта новая идея не имела математической формы, большинство ученых отвергло ее. Однако было два важных исключения — Уильям Томсон и Джеймс Клерк Максвелл.

Томсон дал силовым линиям Фарадея математическую интерпретацию и показал, что концепция силовых линий согласуется с теорией тепла и механикой; тем самым был заложен математический фундамент теории поля. Фарадей осознавал важность поддержки этими «двумя очень талантливыми джентльменами и выдающимися математиками»; он говорил: «для меня это источник большого наслаждения и поддержки — чувствовать, что они подтверждают справедливость и универсальность предложенного мной представления».
Для Фарадея идея о силовых линиях естественно вытекала из его опытов с магнитами. Когда он бросал иглообразные железные опилки на лист бумаги, лежащий на куске магнита, то замечал, что опилки выстраиваются по линиям, идущим в определенном направлении, в зависимости от их положения относительно магнита.

Он думал, что магнитные полюсы связаны магнитными линиями и что эти линии становятся видимыми с помощью железных опилок, которые выстраиваются параллельно линиям. Для Фарадея эти линии были реальными, хоть и невидимыми. Свою идею о силовых линиях Фарадей распространил и на электрические силы; он считал, что и гравитацию можно интерпретировать подобным способом. Вместо утверждения, что планета какимто неведомым образом узнает, как она должна двигаться по орбите вокруг Солнца, Фарадей ввел понятие гравитационного поля, которое управляет планетой на орбите. Солнце генерирует поле вокруг себя, а планеты и другие небесные тела ощущают влияние поля и ведут себя соответственно. Точно так же заряженные тела генерируют вокруг себя электрические поля, а другие заряженные тела чувствуют это поле и реагируют на него. Существуют и магнитные поля, связанные с магнитами.

Ньютон считал, что основные объекты — это частицы, связанные между собой силами; а пространство между ними пустое. Фарадей представил себе и частицы, и поля, взаимодействующие друг с другом; а это вполне современная точка зрения. Нельзя сказать, что частицы более реальны, чем поля. Обычно мы изображаем поля в виде линий, указывающих направление силы в каждой точке пространства.

Чем плотнее расположены линии, тем больше сила. Возьмем в качестве примера гравитацию Солнца. Можно сказать, что, приходя со всевозможных направлений, все силовые линии оканчиваются на Солнце. Мы можем нарисовать сферы разных радиусов с центром в Солнце, при этом каждая силовая линия будет пересекать каждую сферу. Площадь сфер возрастает как квадрат их радиуса, поэтому плотность линий уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояний.

Таким образом, идея о силовых линиях прямо приводит нас к закону гравитации Ньютона (а также и к кулоновскому закону обратных квадратов для электрического поля постоянного заряда; Используя идею силового поля (например, гравитационного), нужно следовать нескольким простым правилам.
1. Гравитационное ускорение происходит вдоль силового поля, проходящего через тело.
2. Величина ускорения пропорциональна плотности линий в заданной точке.
3. Силовые линии могут заканчиваться только там, где есть масса. Число линий, заканчивающихся в данной точке, про-порционально массе этой точки.
Теперь легко доказать утверждение, над которым Ньютону пришлось немало потрудиться. Сравнивая ускорения на поверхности Земли и на орбите Луны, Ньютон предполагал, что Земля воздействует на все тела так, как будто бы вся ее масса сконцентрирована в ее центре. Почему?
Предположим для простоты, что Земля совершенно круглая и симметричная. Тогда все части ее поверхности будут одинаково покрыты приходящими силовыми линиями. Согласно третьем}’ правилу, число силовых линий зависит от массы Земли. Если бы вся масса была сосредоточена в центре планеты, все эти линии продолжались бы до центра. Таким образом, гравитационное поле Земли
не зависит от того, как масса распределена под ее поверхностью в том случае, если имеется сферическая симметрия. В частности, вся масса Земли, сконцентрированная в ее центре, создает точно такую же гравитацию, как реальная Земля.
Точно такие же рассуждения применимы и к электрическому полю. Но поскольку существует два вида электрического заряда положительный и отрицательный, — то при изменении знака заряда направление силовых линий меняется на противоположное. Силовые линии начинаются у положительного заряда и заканчиваются у отрицательного.

Тема 1.1 Характеристики и параметры электрического поля

Введение в дисциплину (основное содержание дисциплины, достоинство и роль электрической энергии, источники электрической энергии, применение электрической энергии, электрификация народного хозяйства, ее значение, ленинский план ГОЭЛРО, становление и начальное развитие электротехники).

Понятие об электрическом поле. Основные характеристики электрического поля: напряженность, потенциал и электрическое напряжение. Закон Кулона.

Методические указания по изучению темы 1.1

Во введении необходимо иметь представление о предмете "Электротехника и электроника" и ее месте в народном хозяйстве, о значении электротехники в развитии современной промышленности. Литература: стр. 5-6. А также иметь понятие об электрическом поле, основных его характеристиках. Знать закон Кулона. Литература: глава 1, стр. 8-28.

Вопросы для самопроверки

1. Какие вы знаете источники энергии возобновляемые и невозобновляемые?

2. В какие виды энергии преобразуют электрическую энергию электроприемники, имеющиеся у вас дома?

3. Какие меры применяются и какие можно применять у вас дома по экономии электроэнергии?

4. Имеются ли преимущества передачи электрической энергии на постоянном токе по сравнению с передачей ее на переменном токе?

5. Каковы области применения электротехнических устройств постоянного тока?

6. На рисунке показана модель атома водорода. В какой области пространства действует электрическое поле:

а) в области

б) в области В?

7. Какое из приведённых утверждений вы считаете правильным?

а) поле и силовые линии существуют реально;

б) поле существует реально, а силовые линии условно;

в) поле и силовые линии существуют условно.

8. Какой величиной является потенциал электрического поля?

а) векторной; б)скалярной.

Тема 1.2 Свойства проводников, полупроводников и электроизоляционных материалов

Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электроизоляционные материалы и их свойства. Электрическая ёмкость. Конденсаторы. Соединения конденсаторов. Лаки и изоляционные материалы для электромонтажных работ.

Методические указания по изучению темы 1.2

Иметь понятие о проводниках и диэлектриках в электрическом поле, об электроизоляционных материалах и их свойствах. Что такое конденсатор. Единица измерения электрической емкости. Какими способами можно соединить конденсаторы. Какие лаки и изоляционные материалы используются для электромонтажных работ.

Вопросы для самопроверки

1. При параллельном соединении трёх конденсаторов, подключенных к источнику питания, один из них (С 3) оказался пробитым. Как изменится напряжение на конденсаторах и какой станет их общая ёмкость?

а) U = const; С общ = С 1 +С 2 ;

б) U = 0; С общ = ¥.

2. Три конденсатора подключенные к источнику питания, соединены последовательно. Как будет распределяться напряжение на конденсаторах?

а) U 1 > U 2 > U 3 ;

б) U 3 > U 2 > U 1 ;

в) недостаточно данных для ответа на вопрос.

3.Три конденсатора можно соединить последовательно, параллельно и по схемам смешанного соединения. Сколько схем соединения можно построить из трех конденсаторов одинаковой емкости С и какая из них имеет наименьшую эквивалентную емкость?

Раздел 2. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Тема 2.1 Характеристики и параметры магнитного поля

Общие сведения о магнитном поле. Основные свойства и характеристики магнитного поля. Силовое действие магнитного поля. Закон Ампера, Ленца. Индуктивность.

Методические указания по изучению темы 2.1

Иметь понятие о магнитном поле, его свойствах и характеристиках. Какое силовое действие оказывает магнитное поле. Знать закон Ампера, Ленца, понятие индуктивности и единицы ее измерения.

Вопросы для самопроверки

1. Какое поле возникает вокруг движущихся электрических зарядов?

а) магнитное;

б) электрическое;

в) электромагнитное.

а) В = 200 Вб;

б) В = 0,25 × 10 -3 Вб.

3. Какой характеристике магнитного поля соответствует размерность генри на метр (Г/м)?

4. Какой величеной является магнитный поток Ф?

а) векторной;

б) скалярной.

5. Какой величиной является магнитное напряжение U м?

а) векторной;