23. Рассмотреть поведение контура с током в магнитном поле.

Рис. 4.13

Пусть в однородное магнитное поле помещена рамка с током (рис. 4.13). Тогда силы Ампера, действующие на боковые стороны рамки, будут создавать вращающий момент, величина которого пропорциональна магнитной индукции, силе тока в рамке, ее площади S и зависит от угла a между вектором   и нормалью к площади  :

.

Направление нормали выбирают так, чтобы в направлении нормали перемещался правый винт при вращении по направлению тока в рамке.

Максимальное значение вращательный момент имеет тогда, когда рамка устанавливается перпендикулярно магнитным силовым линиям:

.

Это выражение также можно использовать для определения индукции магнитного поля:

.

Величину, равную произведению  , называют магнитным моментом контура Рт. Магнитный момент есть вектор, направление которого совпадает с направлением нормали к контуру. Тогда вращательный момент можно записать

.

При угле a = 0 вращательный момент равен нулю. Значение вращательного момента зависит от площади контура, но не зависит от его формы. Поэтому на любой замкнутый контур, по которому течет постоянный ток, действует вращательный момент М, который поворачивает его так, чтобы вектор магнитного момента установился параллельно вектору индукции магнитного поля.

24. Рассмотреть взаимодействие прямолинейных проводников с токами.

Если близко один к другому расположены проводники с токами одного направления, то магнитные линии этих проводников, охва­тывающие оба проводника, обладая свойством продольного натяже­ния и стремясь сократиться, будут заставлять проводники притя­гиваться.

Магнитные линии двух проводников с токами разных направле­ний в пространстве между проводниками направлены в одну сто­рону. Магнитные линии, имеющие одинаковое направление, будут взаимно отталкиваться. Поэтому проводники с токами противопо­ложного направления отталкиваются один от другого.

25. Произвести расчет неразветвленной однородной магнитной цепи.

1) Для каждого участка магнитной цепи определяем величину магнитной индукции. Т.к. цепь однородная, то индукция на всех участках будет одинакова.

2) Определяем величину напряжённости магнитного поля в середине сердечника. Если участок из ферромагнитных материалов , то по кривой намагничивания. Если есть воздушные зазоры или участки не из ферромагнитных материалов по формуле

3) Определяем намагничивающую силу по закону полного тока

26. Охарактеризовать магнитное сопротивление и дать методы его определения.

МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ - характеристика магнитной цепи

Где,

27. Произвести расчет разветвленных цепей переменного тока символическим методом.

Определяем реактивные сопротивления ветвей:

Определяем полные сопротивления ветвей:

Определяем комплексное сопротивление всей цепи:Zобщее

Записываем приложенное напряжение в комплексной форме и определяем ток I1 в неразветвленной части цепи:I=U делить на Z

Определяем напряжение на разветвленном участке цепи «ас»:

Определяем токи в остальных ветвях:

Записываем мгновенное значение напряжения иL1 по его комплексному действующему значению:

Комплексную мощность всей цепи определяем как:S=UI

По закону сохранения энергии активная мощность всей цепи равна сумме активных мощностей всех n активных сопротивлений, входящих в цепь:

По закону сохранения энергии реактивная мощность всей цепи равна алгебраической сумме мощностей всех m реактивных сопротивлений, входящих в цепь.

Баланс активных и реактивных мощностей сходится:

Топографическая диаграмма – это векторная диаграмма цепи, в которой каждой точке электрической схемы соответствует точка на топографической диаграмме. Это достигается тем, что векторы напряжений на отдельных элементах схемы строятся в той последовательности, в которой они расположены в схеме (обходим схему в направлении тока).

Для построения топографической диаграммы определяем напряжения на всех элементах цепи.

28. Рассмотреть представление сопротивлений в комплексной форме.

29. Рассмотреть представление токов, напряжений и ЭДС в комплексной форме.

30. Рассмотреть представление мощностей в комплексной форме.

31. Произвести расчет разветвленных цепей переменного тока с помощью круговых диаграмм.

32. Произвести расчет трехфазных симметричных цепей переменного тока при соединении потребителей звездой.

33. Произвести расчет трехфазных симметричных цепей переменного тока при соединении потребителей треугольником.

34. Произвести расчет трехфазных симметричных цепей переменного тока при соединении потребителей треугольником символическим методом.

35. Охарактеризовать несинусоидальные напряжения и токи и их выражение.

36. Представить несинусоидальные величины ( токи, напряжения, ЭДС ) рядами Фурье.

37. Охарактеризовать переходные процессы в цепях с конденсатором.

38. Рассмотреть переходные процессы в цепях с индуктивностью.

39. Охарактеризовать цепь переменного тока с активным сопротивлением.

Сопротивление, включенное в цепь переменного тока, в котором происходит превращение электрической энергии в полезную рабо­ту или в тепловую энергию, называется активным сопротивлением.

К активным сопротивлениям при промышленной частоте (50 гц) относятся, например, электрические лампы накаливания и электро­нагревательные устройства.

Рассмотрим цепь переменного тока, в которую вклю­чено активное сопротивление. В такой цепи под действием перемен­ного напряжения протекает переменный ток. Изменение тока в Цепи, согласно закону Ома, зависит только от изменения напряже­ния, подключенного к ее зажимам. Когда напряжение равно нулю, ток в цепи также равен нулю. По мере увеличения напряжения ток в Цепи возрастает и при максимальном значении напряжения ток становится наибольшим. При уменьшении напряжения ток убывает. Когда напряжение изменяет свое направление, ток также изменяет свое направление и т. д.

Из сказанного следует, что в цепи переменного тока с актив­ным сопротивлением по мере изменения по величине и направлению напряжения одновременно пропорционально меняются величина и Направление тока. Это значит, что ток и напряжение совпадают по фазе.