Билет №1

• Электрическая цепь. Элементы электрической цепи. Совокупность устройств, предназначенных для прохождения электрического тока. Простейшая электрическая установка состоит из источника (гальванического элемента, аккумулятора, генератора и т. п.) Электрическая цепь делится на внутреннюю и внешнюю части. К внутренней части электрической цепи относится сам источник электрической энергии. Во внешнюю часть цепи входят соединительные провода, потребители, рубильники, выключатели, электроизмерительные приборы, т. е. все то, что присоединено к зажимам источника электрической энергии. ветвь — участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток;

• узел — место соединения ветвей электрической цепи. Обычно место, где соединены две ветви, называют не узлом, а соединением (или устранимым узлом), а узел соединяет не менее трех ветвей;

• контур — последовательность ветвей электрической цепи, образующая замкнутый путь, в которой один из узлов одновременно является началом и концом пути, а остальные встречаются только один раз.

Трансформаторы.Устройство и принцип действия. Коэффициент трансформации. КПД трансформатора. Трансформатор – статический электромагнитный аппарат для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения, той же частоты.Трансформаторы применяют в электрических цепях при передаче и распределении электрической энергии, а также в сварочных, нагревательных, выпрямительных электроустановках и многом другом. Первичную обмотку включают в сеть с переменным напряжением. Для того чтобы посчитать действующее значение ЭДС нужно воспользоваться формулой E=4.44 f n Фm, где f- циклическая частота, n – количество витков, Фm – амплитуда магнитного потока. Причем если вы хотите посчитать величину ЭДС в какой либо из обмоток, нужно вместо n подставить число витков в данной обмотке.  Если вторая обмотка не находится под нагрузкой, значит трансформатор находится в режиме холостого хода.K= U1 U2 коэффициент полезного действия трансформатора имеет максимальное значение при нагрузке, когда потери в обмотках равны потерям в стали. В современных силовых трансформаторах отношение потерь Рo/Р1 = (0,25 - 0,4), поэтому максимум η имеет место при kнг = 0,5 - 0,6 Задача на вычисление мощности в цепи переменного тока.

Билет № 2

1.Сила тока в цепи. По закону Ома сила тока I {\displaystyle I} для участка цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению U {\displaystyle U} к участку цепии обратно пропорциональна сопротивлению R {\displaystyle R} проводника этого участка цепи: I = U R . {\displaystyle I={\frac {U}{R}}.} Напряжение. Этот термин используется как характеристика физической величины, выражающей затраченную работу по переносу пробного единичного электрического заряда из одной точки в другую без изменения характеров размещения остальных зарядов на действующих источниках полей.

Поскольку начальная и конечная точки обладают различными потенциалами энергии, то работа на перемещение заряда, или напряжение, совпадает с соотношением разности этих потенциалов. 

В зависимости от протекающих токов используются различные термины и способы вычисления напряжения. Оно может быть:

1. постоянным — в цепях электростатики и постоянного тока;

2. переменным — в схемах с переменными и синусоидальными токами Электродвижущая сила.скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил, то есть любых сил неэлектрического происхождения, действующих в квазистационарных цепях постоянного или переменного тока Определение величин и единицы их измерения.

2.Генераторы постоянного тока.В генераторе постоянного тока с независимым возбуждением обмотка возбуждения не связана электрически с якорной обмоткой. Она питаетсяпостоянным током от внешнего источника электрической энергии, например от аккумуляторной батареи; мощные генераторы имеют на общем валу небольшой генератор-возбудитель Способы возбуждения. Генераторы постоянного тока могут быть выполнены с магнит­ным и электромагнитным возбуждением. Для создания магнитногопотока в генераторах первого типа используют постоянные магниты, а в генераторах второго типа — электромагниты. Постоянные, магниты применяют лишь в машинах очень малых мощностей. Таким образом, электромагнитное возбуждение является наиболее широко используемым способом для создания магнитного потока. При этом способе возбуждения магнитный поток создается током, протекающим по обмотке возбуждения Применение. Во многих сферах промышленности широко используются источники постоянного тока, что обусловлено особенностями технологического процесса и на сегодня является безальтернативным вариантом.

В частности, востребованы генераторы постоянного тока в электролизной промышленности, металлургии. Кроме того, часто такие установки применяют на судах, тепловозах, трамваях и в других направлениях транспортной сфере.

В металлургии установки постоянного тока необходимы для использования в работе прокатных станов. 3.Задача на вычисление энергии магнитного поля.

Билет № 3

Сопротивление проводников. Любое тело, по которому протекает электрический ток, оказывает ему определенное сопротивление.Свойство материала проводника препятствовать прохождению через него электрического тока называется электрическим сопротивлением. Сопротивление обозначается латинскими буквами R или r

Формулы для вычисления величин и единицы их измерения. Электрическое сопротивление проводника равно удельному сопротивлению материала, из которого этот проводник сделан, умноженному на длину проводника и деленному на площадь площадь поперечного сечения проводника:

R = р l / S,

где - R - сопротивление проводника, ом, l - длина в проводника в м, S - площадь поперечного сечения проводника, мм².

Площадь поперечного сечения круглого проводника вычисляется по формуле:

S = πd² / 4

где π - постоянная величина, равная 3,14; d - диаметр проводника.

А так определяется длина проводника:

l = S R / p,

Эта формула дает возможность определить длину проводника, его сечение и удельное сопротивление, если известны остальные величины, входящие в формулу.

Если же необходимо определить площадь поперечного сечения проводника, то формулу приводят к следующему виду:

S = р l / R

Преобразуя ту же формулу и решив равенство относительно р, найдем удельное сопротивление проводника:

р = R S / l

Последней формулой приходится пользоваться в тех случаях, когда известны сопротивление и размеры проводника, а его материал неизвестен и к тому же трудно определим по внешнему виду

Синхронные машины переменного тока. Основными частями синхронной машины являются якорь и индуктор (обмотка возбуждения) Устройство и принцип действия генератора. Принцип действия синхронного двигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля якоря и магнитного поля полюсов индуктора. Запуск двигателя. Двигатель требует разгона до частоты, близкой к частоте вращения магнитного поля в зазоре, прежде чем сможет работать в синхронном режиме. В двигателях с постоянными магнитами применяется внешний разгонный двигатель. n=60f p

{\displaystyle n={\frac {60f}{p}}} Применение. Область применения синхронных машин - использование их в качестве промышленных генераторов для выработки электрической энергии на электростанциях. Применяются и в качестве двигателей, но не так широко как генераторы. Синхронные двигатели имеют постоянную частоту вращения, поэтому используются там, где нет необходимости в регулировании частоты или, где необходимо обеспечить ее постоянство.

2. Задача на вычисление КПД трансформатора.