- •Ответы на вопросы к экзамену
- •1. Как определить взаимные проводимости (расчетным и экспериментальным путем)?
- •2. В чем заключается принцип линейности? Как определить соответствующие коэффициенты.
- •3. Как определить для разветвленной цепи опытным путём параметры эквивалентного генератора?
- •4. Условие получения максимума мощности в сопротивлении.
- •5. В электротехнике принято фазовое определение резонанса. Как это понимать?
- •6. Как определяется добротность контура?
- •7. Какие величины равны друг другу при резонансе?
- •9. Дать определение резонанса токов. Какие величины равны друг другу при резонансе?
- •10. Может ли ток в одной из ветвей цепи переменного тока быть больше чем суммарный ток? Пояснить с помощью 1 закона Кирхгофа.
- •11. Как экспериментально определяется коэффициент взаимной индукции?
- •7.1. Определение взаимной индуктивности
- •12.Как экспериментально определяются одноимённые концы индуктивно-связанных катушек?
- •13. Как рассчитать коэффициент индуктивной связи?
- •14. Как экспериментально определить индуктивность реле обмотки?
- •15. Как проводится «развязка» индуктивно связанных обмоток?
- •16. Нарисуйте схему замещения трансформатор без индуктивных связей.
- •17. Что такое «вносимое сопротивление». Отчего оно зависит?
- •18. В схеме звезда с нейтральным проводом был симметричный режим и вдруг произошел обрыв фазного провода. Назовите, что изменилось и в какую сторону.
- •19. В схеме звезда без нейтрального провода был симметричный режим и вдруг произошел обрыв фазного провода. Назовите, что изменилось и в какую сторону.
- •20. В схеме звезда с нейтральным проводом был симметричный режим и вдруг произошло короткое замыкание нагрузки в фазе а. Назовите, что изменилось и в какую сторону.
- •21. При каких условиях можно вести расчет трехфазной цепи «на одну фазу».
- •22. Как рассчитать фазный ток, если известны линейное напряжение и сопротивление нагрузки в схеме треугольник.
- •23. Как определяется мощность в трёхфазных цепях?.
- •24. Как изменятся фазные токи при обрыве фазного провода?
- •25. Как изменятся линейные токи при обрыве фазного провода?
- •26. Как изменятся фазные токи при обрыве линейного провода?
- •27. Как изменятся линейные токи при обрыве линейного провода?
- •28. Что называется критическим сопротивлением?
- •29. Что такое декремент затухания? Как он определяется?
- •30. Как связаны друг с другом ток и напряжение на конденсаторе?
- •31. Как связаны друг с другом ток и напряжение на индуктивности?
- •32. Сформулируйте законы коммутации
- •14.2. Законы (правила) коммутации
- •35. Нарисовать график тока в цепи rlc при подключении под постоянное напряжение, если корни характеристического уравнения вещественные.
- •41. Что такое передаточная функция цепи и как ее найти?
- •42. Как связаны переходные и импульсные характеристики с передаточной функцией цепи?
- •43. Как строится вольт-амперная характеристика двух нелинейных элементов, включенных последовательно, параллельно, при смешанном соединении нескольких нелинейных элементов.
- •44. Как определить дифференциальное сопротивление по известной вах.
- •45. Можно ли получить резонансный режим в цепях с ферромагнитными элементами, изменяя только напряжение питания?
- •46. Как экспериментально определить точку резонанса токов в цепи с ферромагнитными элементами?
- •48. Покажите аналитическим путем зависимость индуктивности катушки с замкнутым сердечником от величины относительной магнитной проницаемости.
- •54. Обосновать возможность моделирования электростатического поля полем постоянных токов на проводящей бумаге?
- •55. Как определяется емкость заряженных тел по результатам измерений на модели?
- •56. Как можно построить силовые линии поля по картине поля, содержащей только эквипотенциали?
- •57. Как по картине поля определить емкость?
- •58. Дайте определение потенциала электрического поля.
- •Формула 1 — Потенциал
- •59. Дайте определение напряженности электрического поля.
- •60. Дайте определение градиента.
- •61. Что называется характеристическим сопротивлением фильтра?
- •62. Что такое коэффициент затухания, в каких единицах он измеряется?
- •63. Что такое коэффициент фазы? Как он зависит от частоты?
- •64. Почему коэффициент затухания, определяемый экспериментально, не равен нулю во всей полосе пропускания?
- •65. Что понимают под согласованной нагрузкой фильтра?
9. Дать определение резонанса токов. Какие величины равны друг другу при резонансе?
резонанс, происходящий в параллельном колебательном контуре при его подключении к источнику напряжения, частота которого совпадает ссобственной частотой контура.
10. Может ли ток в одной из ветвей цепи переменного тока быть больше чем суммарный ток? Пояснить с помощью 1 закона Кирхгофа.
что при относительно малых активных проводимостях ветвей суммарный ток может оказаться меньше любого тока в ветвях, т.е. I<I1 и I<I2. При отсутствии активных сопротивлений в ветвях суммарный ток стремится к нулю, в то время как токи ветвей могут быть значительными.
Итак, при резонансе токов должно быть: а) совпадение по фазе напряжения с полным током, б) равенство реактивных проводимостей в параллельных ветвях; при этом суммарный ток может оказаться меньше токов в ветвях.
Возможность уменьшить суммарный ток используется в промышленности, где преобладают потребители с активно-индуктивными сопротивлениями. Подключая батарею конденсаторов параллельно приемникам в цеху или на предприятии, удается снизить суммарный ток и, тем самым, уменьшить потери энергии в генераторах и линии электропередачи. При этом угол сдвига фаз между током и напряжением уменьшается. На рис. 6.2, в представлена векторная диаграмма для иллюстрации подобной ситуации. В исходном состоянии цех потреблял ток I1, и угол сдвига фаз между напряжением U и током I1 был равен φ. После подключения батареи конденсаторов цех стал потреблять суммарный ток I (меньше чем I1) и угол сдвига фаз уменьшился до φзад (обычно стремятся получить cosφзад = 0,9…0,95). Следует отметить, что ток потребителей цеха I1 при этом не изменился.
11. Как экспериментально определяется коэффициент взаимной индукции?
7.1. Определение взаимной индуктивности
В том случае, когда изменение тока в одном из элементов цепи приводит к появлению ЭДС в другом элементе цепи, говорят, что эти два элемента индуктивно связаны, а возникающую ЭДС называют ЭДС взаимной индукции.
На рис. 7.1, а схематично представлено распределение магнитных потоков у двух близко расположенных индуктивных катушек. У магнитного потока первой катушки Ф1 часть потока Ф11 связана (сцеплена) с витками этой катушки, а часть потока Ф12 пронизывает вторую катушку, т.е. Ф1 = Ф11 + Ф12.
Рис. 7.1
У второй катушки Ф2 = Ф22 + Ф21. В итоге потокосцепление первой катушки w1 (Ф11 + Ф12 + Ф21) = 11 + 12 +21 = 1 + 21. Аналогично потокосцепление у второй катушки
w2 ( Ф2 + Ф12 ) = 2 + 12.
Часть потока от соседней катушки может оказаться со знаком плюс, когда потоки направлены согласно, или со знаком минус, когда потоки направлены встречно.
Потокосцепление 21 пропорционально току i2, а 12 – току i1, т.е. 21 = w1Ф21 = M21i2 = Mi2, 12 = w12Ф12 = M12i1 = Mi1.
Коэффициент пропорциональности М (Гн) называют взаимной индуктивностью. Доказывается, что М = М21 = М12.
При изменении токов в катушках наводятся ЭДС
Их называют соответственно eL – ЭДС самоиндукции, eM – ЭДС взаимоиндукции.
Для оценки степени индуктивной связи вводят коэффициент связи . Коэффициент связи всегда меньше единицы.
Магнитная энергия двух индуктивно связанных катушек
.
Чтобы знать, согласно или встречно включены катушки, делают разметку их концов. На схемах начала обмоток обозначают точкой или звездочкой (рис. 7.1, б). Выполнить разметку концов и определить взаимную индуктивность можно экспериментально. Для этого включают обе катушки последовательно под напряжение U.
Если катушки включены согласно, то уравнение напряжений будет иметь вид:
,
или в комплексном виде
Если катушки включены встречно, то
Легко видеть, что при встречном включении полное сопротивление цепи меньше и при неизменном напряжении ток будет больше, чем при согласном включении. Это служит критерием для разметки концов катушек.
Для определения величины взаимной индуктивности найдем .
Можно определить взаимную индуктивность и другим способом (рис. 7.1, в).
На разомкнутых концах второй катушки измеряется напряжение, равное ЭДС взаимоиндукции и пропорциональное току в первой катушке тогда.