10. Дать понятие взаимной индукции, коэффициента связи. Записать формулы.

Взаимная индукция — явление возникновения ЭДС индукции в одном контуре при изменении силы тока во втором контуре и наоборот.

При изменении силы тока в первом контуре, во втором возникает ЭДС:

Где 𝐸₂ — электродвижущая сила во втором контуре, Ψ₁— потокосцепление первого контура, 𝐼₁ — сила тока в первом контуре, 𝐿— взаимная индуктивность контуров.

При изменении силы тока во втором контуре, в первом возникает ЭДС:

Где 𝐸₁ — электродвижущая сила в первом контуре, Ψ₂— потокосцепление второго контура, 𝐼₂— сила тока во втором контуре, 𝐿— взаимная индуктивность контуров.

Коэффициент связи — отношение взаимной индуктивности к ее максимально возможному значению (при отсутствии потоков рассеивания в индуктивно-связанных катушках).

11. Дать понятие согласного взаимодействия двух взаимосвязанных катушек. Начертить схему и охарактеризовать принцип действия.

Согласное взаимодействие двух взаимосвязанных катушек описывает такой режим их работы, при котором магнитные поля, создаваемые токами в этих катушках, взаимодействуют друг с другом таким образом, что результирующее магнитное поле усиливается. Это происходит, когда токи в катушках текут в таких направлениях, что создаваемые ими магнитные поля складываются.

В ключение двух катушек называется согласным, если их взаимные магнитные потоки совпадают по направлению между собой, при этом токи катушек ориентированы одинаково относительно зажимов. Составляющая напряжений взаимной индукции будут опережать токи на 90 градусов.

12. Дать понятие встречного взаимодействия двух взаимосвязанных катушек. Начертить схему и охарактеризовать принцип действия.

Встречное взаимодействие двух взаимосвязанных катушек представляет собой взаимную индукцию, при которой изменение тока в одной катушке вызывает электродвижущую силу (ЭДС) в другой катушке. Это явление основано на принципах электромагнитной индукции и используется в таких устройствах, как трансформаторы.

П ринцип действия: при подаче переменного тока на первичную катушку создается переменное магнитное поле. Это переменное магнитное поле распространяется через сердечник (если используется) или через воздух. Магнитное поле пересекает витки вторичной катушки, индуцируя в ней переменный ток благодаря закону Фарадея.

13. Охарактеризовать выражение синусоидального напряжения и токов комплексными числами.

Переменным током называется ток, изменяющийся по времени. Токи, значение которых повторяется через равные промежутки, называется периодическими, а время повторения-периодом. Все мгновенные значение пишутся строчными буквами.

Действующее значение переменного тока:

З начение периодического тока равно значению постоянного, который за время периода произойдёт такое же тепловой и электродинамический эффект, что и периодически, называется действующими значение периодического тока.

П ри рассмотрении 2 графиков разность их фазовых углов дает величину, называемую углом сдвига фаз

Каждому вектору на комплексной плоскости и соответствует определенное число, которое можно записать в показательной, тригонометрической и алгебраической формах.

Фазовый угол определяется по проекциям векторов на оси +1 и +j системой координат как

При сложении и вычитании комплексов следует пользоваться алгебраической формой, а при умножении и делении- показательной.

14. Дать понятие действующих значений синусоидальных ЭДС, напряжений и токов.

В соответствии с тригонометрической формой записи, минимальная составляющая комплексного числа определяется мгновенным значение синусоидальной изменяющейся ЭДС:

Действующее значение синусоидального напряжения и тока

Для синусоидального сигнала действующее значение 𝑈:

Аналогично, для синусоидального тока действующее значение I определяется как:

15. Описать синусоидальное ЭДС, напряжение и токи комплексными числами.

ЭДС:

Напряжение:

Ток:

16. Описать законы Ома в комплексной форме

Уравнение представляет собой закон Ома для цепи синусоидального тока в комплексной форме

где Z – комплексное сопротивление, Ом.

В общем случае Z имеет некоторую действительную часть R и некоторую мнимую часть jX:

17. Описать законы Кирхгофа в комплексной форме

По первому закону Кирхгофа, алгебраическая сумма мгновенных значений токов, сходящихся в любом узле схемы равна нулю:

Подставив вместо  выражение и вынеся за скобку, получим . Таким образом,

- первый закон Кирхгофа в комплексной форме.

Для замкнутого контура сколь угодно сложной электрической цепи синусоидального тока можно составить уравнение по второму закону Кирхгофа и представить в комплексной форме:

18. Охарактеризовать символический метод расчёта цепей переменного тока.

Расчет цепей переменного тока может производиться не только путем построения векторных диаграмм, но и аналитическим путем операций с комплексами символически изображающие синусоидальных ЭДС, напряжений и токов. Плюсами векторных диаграмм является наглядность, а минусом малая точность. Применение символического метода позволяет производить расчеты более точно. Символический метод основан на законе Ома и Кирхгофа. Данное уравнение имеет точно такой вид, как и для цепей постоянного тока.

19. Описать трёхфазнае системы электрических цепей. Основные преимущества системы, формулы.

Т рёхфазная система представляет собой 3 отдельных электрические системы, в которой действует синусоидальная ЭДС с одинаковой частотой, сдвинутые относительно друг друга на 120 и создаваемые одним источником энергии. Источником энергии выступает трехфазный генератор.

П реимуществом является уравновешенность системы, то есть суммарное мгновенная мощь трёхфазной цепи остается постоянной в течении всего периода ЭДС. Векторная диаграмма в начальный момент времени представляет собой 3 вектора, длина которых равна 3 ЭДС и отстаёт друг от друга на 120 .

Если вращать вектора против часовой стрелки, то она будет проходить в порядке E_A, E_B, E_C, то такое движение называется прямой последовательностью.