Билет 11

1. Схема замещения катушки индуктивности.

Е сли через катушку индуктивности течёт синусоидальный ток , то в катушке возникает ЭДС самоиндукции: .

Положительное направление ЭДС самоиндукции совпадает с положительным направлением тока.

Н айдём разность потенциалов между точками и :

;

;

, где - индуктивное сопротивление, которое прямо пропорционально частоте.

Положительное направление напряжения совпадает с положительным направлением тока. Комплекс действующего значения тока: . Комплекс действующего значения напряжения: . Комплекс действующего значения ЭДС самоиндукции: .

В ывод: Напряжение на катушке на опережает по фазе ток, а ЭДС самоиндукции на по фазе отстаёт от тока.

Мгновенная мощность определяется по формуле: .

2. Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При включении первичной обмотки на синусоидальное напряжение, в витках этой обмотки протекает переменный ток , который создаёт в магнитопроводе переменный магнитный поток .

Замыкаясь в магнитопроводе, этот поток индуцирует в обоих обмотках ЭДС, причём в первичной обмотке он индуцирует ЭДС самоиндукции , а во вторичной обмотке поток индуцирует ЭДС взаимоиндукции: . В символической форме: ; ; . Таким образом, и отстают по фазе от магнитного потока на угол .

Амплитудные значения ЭДС: , .

Д ействительные значения ЭДС: , - уравнения трансформаторных ЭДС.

При подключении нагрузки к зажимам вторичной обмотки, под действием , в ней потечёт ток , а на зажимах вторичной обмотки установится напряжение

Билет 12

1. Конденсатор в цепи синусоидального тока.

Если напряжение, приложенное к конденсатору, не меняется во времени, то заряд на обкладке и заряд на другой неизменны и ток через конденсатор не течёт, то есть .

Если же напряжение на конденсаторе меняется во времени по синусоидальному закону , то заряд будет меняться по синусоидальному закону и конденсатор будет периодически перезаряжаться. Это сопровождается протеканием следующего тока: . Комплексные значения тока и напряжения будут иметь следующий вид: ; .

Построим векторную диаграмму:

М ожно сделать вывод, что ток, протекающий через конденсатор, опережает напряжение на конденсаторе по фазе на .

Ёмкостное сопротивление .

Е сли , то , то есть конденсатор можно заменить разрывом цепи.

Если , то , то есть конденсатор можно заменить проводником.

Зависимость от выглядит следующим образом:

2. Для каждой нагрузки синхронного двигателя можно получить расчётным или опытным путём зависимость величины потребляемого тока от тока в обмотке возбуждения .

Для количественной оценки регулирования реактивной составляющей тока статора с помощью тока возбуждения используют U-образные характеристики, выражающие зависимость I(I_B) при неизменном моменте на валу M=const. эти характеристики снимают экспериментально или строят на основе графо-аналитических расчётов с помощью векторных диаграмм.

Зависимость I(I_B) при М=0: обл недовозбужд обл перевозбужд

БИЛЕТ 13

1. По второму закону Кирхгофа:

;

Заменим мгновенные значения их символами:

.

Получим алгебраическое уравнение относительно тока:

, где - комплексное сопротивление цепи.

Отсюда . Перейдя к мгновенным значениям можно найти .

комплексное сопротивление цепи: , где - реактивное сопротивление цепи. Тогда .

Комплексная проводимость: .

Таким образом, закон Ома можно записать двумя способами: .

БИЛЕТ 14

1.

2.

БИЛЕТ 15

1. Активная мощность - среднее значение мгновенной мощности за период ; , . Мощность это энергия, которая выделяется в виде тепла в единицу времени на участке цепи сопротивлением .

Реактивная мощность - энергия, которой обмениваются источник энергии и приёмник; , .

Полная мощность - мощность, которую источник может отдавать потребителю, если потребитель будет работать при , то есть потребитель будет являться активным сопротивлением; , .

Связь между активной, реактивной и полной мощностью: .

Комплексная мощность , где , . Подставив, получим: . Откуда можно получить следующую формулу: .

Измерение активной мощности ваттметром.

В аттметр имеет четыре вывода: два для измерения тока и два для измерения напряжения. Выводами для измерения тока он включается в ветвь цепи последовательно, как амперметр. Он измеряет втекающий в точку (*) ток. Другие два вывода, предназначенные для измерения напряжения, включаются параллельно ветви цепи. Если точка (*) стоит около точки , то ваттметр измеряет напряжение , тогда активную мощность можно найти по следующей формуле: .

2.