Книга полная1

За результатами розрахунку в масштабі побудуємо векторну діаграму (наведено в

кінці)

6.

Запишемо миттєві значення ЕРС е2 і струму і2: e2 (t) =112 2 sin(314t +112°) B;

i2 (t) =1,515 2 sin(314t +164,964°) A;

Графіки e2(t) і і2(t) наведені нижче. t:=0,0.0001…0.030

123

Pсп=790,904 Bт.

Qсп′:= (I1 )2 (XL1−XC1)+(I2 )2 (XL2 −XC2)+(J3 )2 XL3 +(I4 )2 (XL4 −XC4);

Як бачимо, S%дж = S%сп , робимо висновок, що баланс потужностей виконується.

9.

Напруга між верхнім та нижнім вузлами схеми дорівнює:

Токи в гілках визначимо згідно закону Ома:

Отримуємо значення струмів:

– у комплексній формі:

125

– у показовій формі:

10.

Вважаючи, що індуктивний зв’язок між котушками відсутній, знаходимо струм I&2 за допомогою метода еквівалентного генератора.

Представимо частину схеми, зовнішню стосовно навантаження у вигляді двополюсника.

= – 0,118 – j0,306 A

11.

Замінимо послідовну сполуку елементів навантаження на паралельну.

126

ПИТАННЯ ДО ЕКЗАМЕНУ

1.Визначте поняття “електричне коло”, “вузол”, “усувний вузол”, “вітка”, “контур”, “джерело ЕРС” та “джерело струму”.

2.Визначте поняття “граф електричного кола”, “дерево графа”, “зв’язок графа”, “незалежний контур графа”, “двополюсник” та “чотириполюсник”.

3.Зобразьте ВАХ ідеальних джерел ЕРС та струму, ВАХ реального джерела. Покажіть схеми заміщення реального джерела та наведіть аналітичний вираз його зовнішньої ВАХ.

4.Сформулюйте закон Ома для ділянки електричного кола (наведіть формулювання для різних видів ділянки).

5.Запишіть визначення та аналітичні вирази першого і другого законів Кірхгофа. Для кожного з законів наведіть по два формулювання. Запишіть в символічному вигляді, скільки рівнянь для даного кола слід складати по першому і скільки по другому закону Кірхгофа.

6.Чим треба керуватися при виборі контурів, для яких слід складати рівняння по другому закону Кірхгофа? Чому в жоден з цих контурів не повинно входити джерело струму?

7.Охарактеризуйте порядок розрахунку струмів розгалуженого кола за методом рівнянь стану.

8.Поясніть порядок побудови потенціальної діаграми. Чим відрізняється напруга від падіння напруги?

9.Охарактеризуйте сутність, основні положення та особливості методу контурних струмів.

10.Охарактеризуйте сутність, основні положення та особливості методу вузлових потенціалів.

11.За якої умови число рівнянь, складених за методом вузлових потенціалів (МВП), менше, ніж за методом контурних струмів? Покажіть, що метод двох вузлів є окремим випадком МВП.

12.Сформулюйте теорему компенсації.

13.Сформулюйте принцип і метод накладення.

14.Запишіть правила взаємного перетворення з’єднань "зірка" та "трикутник". Наведіть приклади, коли таке перетворення є корисним.

15.Сформулюйте основні правила перетворень активних ділянок кола (перенесення джерел ЕРС та струму, заміна паралельних віток еквівалентною).

16.Охарактеризуйте метод еквівалентних перетворень. Сформулюйте правила еквівалентних перетворень ділянок кола.

17.Сформулюйте теорему Тевеніна-Гельмгольца.

18.Дайте визначення активного двополюсника. Зобразьте дві його схеми заміщення, знайдіть їх параметри.

19.Охарактеризуйте метод еквівалентного генератора та перелічіть його основні етапи.

20.Сформулюйте правила складання матриць контурних опорів та контурних ЕРС.

21.Сформулюйте правила складання матриць вузлових провідностей та вузлових струмів.

22.Запишіть умову передачі максимальної потужності від реального джерела (активного двополюсника) в навантаження. Який при цьому ККД?

23.Дайте визначення таким поняттям: "нелінійний резистор", "нелінійне коло", "статичний опір", "диференціальний опір".

24.Дайте визначення некерованих та керованих нелінійних резистивних елементів. Якісно зобразьте ВАХ відомих Вам типів некерованих та керованих нелінійних резистивних елементів.

25.Як замінити ділянку з послідовним з’єднанням декількох нелінійних резистивних елементів одним еквівалентним?

26.Які методи використовуються для розрахунку нелінійних кіл постійного струму? Дайте їх порівняльну характеристику.

27.Поясніть порядок розрахунку нелінійних кіл методом двох вузлів.

28.Поясніть порядок розрахунку кола з одним нелінійним елементом методом еквівалентного генератора.

29.Поясніть порядок розрахунку складного кола з декількома (двома) нелінійними елементами.

30.Якими трьома величинами характеризують синусоїдально змінювану функцію?

129

31.Чому середнє значення синусоїдального струму визначають за півперіода, а не за період? Приладами якої системи і як вимірюється це значення?

32.Що розуміють під діючим значенням синусоїдального струму (напруги)? Приладами яких систем вимірюється це значення?

33.Поясніть сутність символічного методу розрахунку кіл синусоїдального струму.

34.Яким чином синусоїдальні функції часу зображуються векторами та комплексними числами?

35.Запишіть і проілюструйте основні співвідношення для ділянки синусоїдального струму з резистивним елементом.

36.Запишіть і проілюструйте основні співвідношення для ділянки синусоїдального струму з індуктивним елементом.

37.Запишіть і проілюструйте основні співвідношення для ділянки синусоїдального струму з ємнісним елементом.

38.Дайте визначення векторної діаграми. Якому моменту часу відповідає положення векторів струмів та напруг на векторній діаграмі? Чи залежить взаємне положення векторів від часу?

39.Дайте визначення і поясніть принцип побудови топографічної діаграми. Чим термін "топографічна діаграма" відрізняється від терміну "векторна діаграма напруг"?

40.Запишіть і проілюструйте векторною діаграмою закон Ома для ділянок кола з послідовним з’єднанням R-, L-, C- елементів. Дайте визначення комплексному опору ділянки. Запишіть його вирази.

41.Запишіть і проілюструйте векторною діаграмою закон Ома для ділянок кола з паралельним з’єднанням R-, L-, C- елементів. Дайте визначення комплексній провідності ділянки. Запишіть її вирази.

42.Наведіть дві схеми заміщення пасивного двополюсника в колі синусоїдального струму. Запишіть формули взаємозв’язку параметрів цих схем.

43.Запишіть вирази комплексної потужності через комплекси напруги і струму, а також через

P, Q, S.

44.Наведіть рівняння балансу потужностей для кола без індуктивних зв’язків.

45.Наведіть відповідні аналітичні вирази та дайте фізичну інтерпретацію P, Q, S.

46.Що таке коефіцієнт потужності? З якою метою і яким чином добиваються його підвищення в енергетичних електроустановках?

47.Запишіть умову резонансу напруг. Покажіть якісний вигляд резонансних кривих для послідовного резонансного кола при зміні частоти.

48.Запишіть умову резонансу струмів. Покажіть якісний вигляд резонансних кривих для паралельного резонансного кола при зміні частоти.

49.Що розуміють під добротністю послідовного та паралельного резонансного кола? Що таке хвильовий опір? Наведіть відповідні аналітичні вирази.

50.Дайте визначення явищу взаємної індукції. Що таке взаємна індуктивність, опір взаємної індукції?

51.З якою метою і як розмічають однойменні затискачі індуктивно зв’язаних котушок?

52.Що розуміють під розв’язкою кіл з взаємною індуктивністю?

53.Які методи використовуються для розрахунку кіл з взаємними індуктивностями?

54.Запишіть вирази комплексних потужностей, що передаються між двома індуктивно зв’язаними вітками.

55.Запишіть рівняння балансу комплексних, активних і реактивних потужностей для кіл з взаємними індуктивностями.

56.На підставі чого всі методи розрахунку кіл постійного струму застосовуються в колах синусоїдального струму? Які обмеження на це застосування накладає наявність взаємних індуктивностей?

57.Зобразьте схему підключення ватметру для вимірювання активної потужності.

58.Покажіть якісний вигляд резонансних кривих послідовного резонансного кола при зміні його реактивних параметрів.

59.Покажіть якісний вигляд резонансних кривих паралельного резонансного кола при зміні його реактивних параметрів.

60.Запишіть рівняння балансу комплексних, активних і реактивних потужностей для кіл з взаємними індуктивностями.

130