Вопросы для самопроверки

1. Сформулируйте законы коммутации и объясните их физический смысл.

2. Катушка с параметрами L и R подключается к источнику постоянного напряжения U. Составьте для этой цепи дифференциальное уравнение переходного процесса. Начертите схему.

3. Для случая, указанного в п. 2, выведите выражение тока для переходного процесса. Начертите соответствующую кривую тока.

4. Как определить постоянную времени цепи по заданной кривой тока переходного процесса?

5. Через какой промежуток времени переходный процесс в цепи практически заканчивается?

6. По катушке с параметрами L и R проходит постоянный ток I. Затем катушка замыкается накоротко. Выведите выражение для тока переходного процесса и начертите кривую тока.

7. Катушка с параметрами L и R подключается к сети с синусоидальным напряжением . Составьте для этого случая дифференциальное уравнение переходного процесса. Напишите выражение для принужденного, свободного и переходного токов.

8. К сети с постоянным напряжением подключается цепь, состоящая из соединенных последовательно резистора R и конденсатора С. Чему раны напряжения на конденсаторе и ток в переходном процессе? Начертите соответствующие кривые.

9. Изобразите схему простейшего RC – генератора и кривую изменения его напряжения.

Контрольные задачи

Задача 4. 1. Цепь, состоящая из двух параллельных ветвей ,,и ,

(рис. 131), включая на постоянное напряжение . Определить принужденные, свободные и переходные токи в ветвях и неразветвленной части цепи. Построить кривые этих токов в функции времени.

№ варианта	Данные к задаче 4.1
	U, В	L, Гн	R0, Ом	R1, Ом	С, мкФ	R2, Ом
1	200	0,2	1	19	500	20
2	400	2,0	2	98	200	100
3	50	0,5	49	1	100	100
4	60	0,6	5	45	250	50
5	70	0,7	10	60	100	100
6	80	0,8	10	30	400	50
7	90	0,9	3	27	500	609
8	50	1,0	1	99	100	100
9	200	0,4	20	20	200	50
10	300	0,25	20	5	400	25

Рис. 131

Задача 4. 2. Соленоидный привод механизма имеет обмотку, обладающую сопротивлением R и индуктивностью L. Последовательно с обмоткой включен добавочный резистор . Цепь соленоида питается от сети постоянного тока

(рис. 132). Сердечник привода начинается двигаться, когда после замыкания цепи соленоида ток в обмотке достигает значения ; установившийся ток в обмотке равен. Движение должно начинаться через промежуток времениt после замыкания цепи соленоида. Определить значение добавочного сопротивления и напряжение сетиU.

№ варианта	Данные к задаче 4.2
	R, Ом	L, Гн	Iтр, А	Iу, А	t, с
1	0,5	0,2	8	10	0,3
2	0,25	0,5	6	12	0,5
3	0,5	1,0	4	6	0,6
4	1,0	1,5	5	10	0,75
5	0,6	1,2	3	5	0,5
6	1,2	2,0	12	20	1,2
7	0,75	1,5	6	8	0,6
8	1,5	1,5	12	15	1,0
9	1,0	2,0	8	10	0,7
10	2,0	2,25	6	10	0,75

Рис. 132

Задача 4. 3. Включающий механизм приводится в действие при коротком замыкании между проводами в линии (рис. 133). Электромагнит отпускает защелку, освобождающую пружину выключающего механизма. Защелка отходит, когда ток, спадая, достигает значения . Обмотка электромагнита обладает

сопротивлением R и индуктивностью L; общее сопротивление проводов линии ; общее сопротивление проводов, остающихся в закороченной части линии, 0,25; напряжение между проводами в начале линии равноU. На конце линия разомкнута. Определить, через какой промежуток времени после короткого замыкания придет в движение выключающий механизм. Построить кривую спадания тока в обмотке

электромагнита в функции времени.

№ варианта	Данные к задаче 4.3
	U, В	Iотп, А	R, Ом	L, Гн	Rл, Ом
1	12	6	0,87	1,0	0,6
2	24	10	0,7	1,0	1,2
3	12	8	0,35	0,5	0,6
4	24	12	0,2	0,5	1,2
5	12	5	0,75	1,0	1,0
6	24	6	0,6	1,0	1,6
7	12	4	0,75	1,0	1,0
8	24	10	0,2	0,6	1,6
9	12	9	0,45	0,6	0,6
10	24	6	0,4	0,8	1,6

Рис. 133

Задача 4. 4. Конденсатор емкостью С заряжается до полного напряжения сети U (рис. 134). Выключатель В служит для того, чтобы разрядить конденсатор через ничтожно малый промежуток времени путем замыкания его накоротко. Вследствие обрыва короткозамыкающего проводника конденсатор разряжается через сопротивление собственной изоляции. При этом через промежуток времени t напряжение на зажимах конденсатора снижается в k раз. Определить постоянную времени переходного процесса и сопротивление изоляции конденсатора. Построить кривую напряжения на зажимах конденсатора в функции времени.

Указание. Сопротивление изоляции рассматривать как сопротивление, присоединенное параллельно к обкладкам конденсатора.

№ варианта	Данные к задаче 4.4				№ варианта	Данные к задаче 4.
	U, В	C, мкФ	k	t, c		U, В	C, мкФ	k	t, c
1	40	10	2,0	14	6	90	10	2,5	18
2	50	15	2,5	27	7	100	15	4,0	42
3	60	20	2,0	28	8	200	20	4,0	56
4	70	25	2,5	45	9	250	25	4,0	80
5	80	30	3,0	66	10	300	30	4,0	96

Рис. 134

Задача 4. 5. Катушка с индуктивностью L и сопротивлением R включается в синусоидальное напряжение В. Частота напряжения сети 50 Гц. Определить принужденный, свободный и переходный токи, а также ток в катушке через время, равное трем периодам после ее включения.

№ варианта	Данные к задаче 4.5				№ варианта	Данные к задаче 4.5
	U, В	Ψu , град	R, Ом	L, Гн		U, В	Ψu , град	R, Ом	L, Гн
1	60	10	2	0,0127	6	160	35	8	0,127
2	80	15	6	0,0254	7	180	40	16	0,127
3	100	20	12	0,381	8	200	45	24	0,127
4	120	25	16	0,0508	9	220	60	30	0,254
5	140	30	4	0,076	10	240	30	0	0,254