4.2. Текущий контроль

Тренировочные тесты

Раздел 8. Тренировочный тест 8

1.Что такое электрический заряд qЭ ?

1.Это способность тела, обладающего им, притягивать или отталкивать другие тела.

2.Свойство некоторых частиц (электронов и т. д.), состоящее в том, что они всегда связаны с ЭП (ЭМП) и испытывают воздействия ЭМП.

3.Электрический заряд – это некоторое свойство материи (тела) накапливать в определенной области избыточное количество элементарных частиц (положительных или отрицательных), благодаря чему эта материя (тело) приобретает возможность перемещаться в ЭМП.

4.Электрический заряд – это свойство материи (тела) производить силовые воздействия в ЭМП.

2.Что такое магнитный заряд qМ ?

1.Это способность тела, обладающего им, притягивать или отталкивать другие тела.

2.Свойство некоторых частиц (электронов и т. д.), состоящее в том, что они всегда связаны с МП и испытывают воздействия ЭМП.

3.Магнитные заряды не обнаружены.

4.Магнитный заряд – это свойство материи (тела) производить силовые воздействия в ЭМП.

3.Что такое магнитная напряженность МП (ЭМП) – H ?

1.Векторная величина, характеризующая МП.

2.Силовое воздействие МП на внесенное ферромагнитное тело.

3.Это сила, действующая на магнитный момент к величине момента.

4.Векторная величина, характеризующая МП и определяемая отношением силы, действующей на магнитный момент к величине момента.

4.Что такое напряжение?

1.Мера внутренних сил, возникающих в среде (теле) в результате приложения к нему внешних воздействий.

2.Силы, возникающие в физическом поле.

3.Силы, возникающие в физическом поле после прекращения внешних воздействий.

4.Отклик физического поля на внешнее воздействие.

5.Что такое электрическое напряжение U Э ?

1.Силовое воздействие между двумя точками в ЭП.

2.Разность электрических потенциалов между двумя точками электрической цепи.

3.Это работа, которую надо совершить при переносе единичного заряда

4.Предел отношения работы, совершаемой при переносе заряда из одной точки в другую, к величине этого заряда.

6.Что такое магнитное напряжение U М ?

1.Силовое воздействие между двумя точками в МП.

2.Разность магнитных потенциалов между двумя точками магнитной

цепи.

3.Это работа, которую надо совершить при перемещении магнитного потока из одной точки магнитной цепи в другую.

4.Предел отношения работы, совершаемой при переносе магнитного потока из одной точки в другую, к величине магнитного потока.

7.Что такое магнитная индукция B ? Укажите правильные ответы.

1.Вектор, характеризующий взаимосвязь между магнитной

напряженностью H ЭМП и магнитной проницаемостью среды . 2. Плотность магнитного потока Ф.

3. Удельный магнитный поток через единицу поверхности.

4. Магнитная индукция B – это производная от векторного магнитного

потенциала A .

5. Магнитная индукция B - это силовая характеристика МП.

8. Что представляет собой электрический потенциал ЭП и в каких единицах он измеряется?

1. Электрический потенциал - это напряжение в заданной точке и измеряется в вольтах.

2. Электрический потенциал – это работа, выполняемая в ЭП при переносе электрического заряда, измеряется в вольтах.

3. Электрический потенциал – это работа, выполняемая по переносу единичного электрического заряда из бесконечности в заданную точку ЭП.

4.Электрический потенциал – это работа, выполняемая по переносу единичного электрического заряда из заданной точки ЭП в бесконечность.

9.Какие источники энергии являются причиной появления ЭП?

1.Электрические заряды.

2.Электрические токи.

3.Электрические заряды и электрические токи.

4. Электрические заряды, электрические токи и изменения МП во времени.

10.Как можно определить направление МП, индуктированного электрическим током?

1.По правилу «буравчика»: буравчик надо мысленно ввинчивать в

проводник по направлению движения тока, тогда рукоятка буравчика будет описывать окружность по направлению вращения МП.

2.По правилу «буравчика»: буравчик надо мысленно вывинчивать из проводника против направления движения тока, тогда рукоятка буравчика опишет окружность по направлению вращения МП.

3.По правилу правой руки.

4.По правилу левой руки.

11.Какие источники энергии являются причиной появления электростатического поля?

1.Электрические заряды.

2.Электрические токи.

3.Электрические заряды и электрические токи.

4.Электрические заряды, электрические токи и изменения МП во времени.

12.Какие источники энергии являются причиной появления ЭП?

1.Электрические заряды.

2.Электрические токи.

3.Электрические заряды и электрические токи.

4.Электрические заряды, электрические токи и изменения МП во

времени.

5.Все перечисленные выше источники

Раздел 9. Тренировочный тест 9

1.Как связаны МП и ЭП?

1.Это два составляющих ЭМП – появление ЭП создает условия для возникновения МП, и, наоборот, изменение МП в пространстве создает условия для возникновения ЭП.

2.ЭП и МП – суть два независимых поля.

3.ЭП и МП совместно существуют лишь при распространении электромагнитных волн.

2.Как можно определить направление МП, индуктированного электрическим током?

1.По правилу «буравчика»: буравчик надо мысленно ввинчивать в

проводник по направлению движения тока, тогда рукоятка буравчика будет описывать окружность по направлению вращения МП.

2.По правилу «буравчика»: буравчик надо мысленно вывинчивать из проводника против направления движения тока, тогда рукоятка буравчика опишет окружность по направлению вращения МП.

3.По правилу правой руки.

4.По правилу левой руки.

3.Всегда ли характеристики ЭМП - D , B являются векторными (иметь направление). Есть ли случаи, когда они могут быть скалярными или

тензорными?

тензорными в анизотропных средах.

4.Какие источники являются причиной появления МП?

1.Электрические токи в проводниках и конструктивных элементах.

2.Неподвижные электрические заряды.

3.Электрические заряды, перемещающиеся в пространстве.

4.Ферромагнитные материалы и электрические токи.

5.Как связаны МП и ЭП?

1.Это два составляющих ЭМП – появление ЭП создает условия для возникновения МП, и, наоборот, изменение МП в пространстве создает условия для возникновения ЭП.

2.ЭП и МП суть два независимых поля.

3.ЭП и МП совместно существуют лишь при распространении электромагнитных волн.

6.Какой зависимостью описывается плотность электрического тока в

7. В каком из ответов наиболее полно сформулировано аналитически МП

постоянных токов?

1. rot H , div B 0 . 2. rot H 0, div B 0 . 3. A .

8.Какими уравнениями математической физики описываются ЭП постоянного тока?

1.Уравнениями типа Лапласа для вектора электрической напряженности или Пуассона для скалярного электрического потенциала.

2.Уравнениями типа Лапласа для вектора электрической напряженности.

3.Уравнениями типа Гельмгольца для вектора электрической напряженности.

4.Уравнениями типа волнового для вектора электрической напряженности.

9.Какими уравнениями математической физики описываются МП постоянного тока?

1.Уравнениями типа Лапласа для вектора магнитной напряженности или Пуассона для скалярного магнитного потенциала.

2.Уравнениями типа Лапласа для вектора магнитной напряженности.

3.Уравнениями типа Гельмгольца для вектора магнитной напряженности.

4.Уравнениями типа волнового для вектора магнитной напряженности.

10.Что такое граничные условия для уравнения математической физики?

1.Условия, ограничивающие решение уравнения математической физики на границах рассматриваемой области.

2.Условия, фиксирующие поведение решения в начале выбранной координатной системы.

3.Условия, фиксирующие решение уравнения математической физики в бесконечности.

4.Условия, ограничивающие решение уравнения математической физики на границах рассматриваемой области, в начале выбранной координатной системы и в бесконечности.

11.Зачем используется заземление электрооборудования?

1.Для снижения опасности попадания обслуживающего персонала под напряжение.

2.Для обеспечения равного потенциала у источников энергии и у приемников энергии.

3.Для выравнивания фазных токов в цепях нагрузки.

4.Для возможного отвода атмосферного электричества.

5.Для защиты людей и оборудования от опасного действия электрического тока и обеспечения нормальной работы.

12.В чем заключается принцип соответствия плоскопараллельных ЭП и МП?

магнитный поток.

Раздел 10. Тренировочный тест 10

1.В чем заключается метод расчета статических полей с помощью зеркальных отображений?

1.Метод зеркальных отображений используется в задачах с поверхностями раздела, на которых могут появиться наведенные заряды или токи, закон распределения которых не известен. С помощью зеркальных отображений задача сводится к эквивалентной задаче расчета поля в однородной среде.

2.Метод зеркальных отображений используется в задачах с поверхностями раздела вида плоскости, кругового цилиндра, на которых могут появиться наведенные заряды или токи, закон распределения которых не известен. С помощью зеркальных отображений задача сводится к эквивалентной задаче расчета поля в однородной среде.

Всоответствии с этим методом исходная задача, в которой поле должно рассчитываться в нескольких средах, сводится к эквивалентным задачам расчета ЭП в однородной среде. Поскольку при замене сред устраняются наведенные на поверхностях раздела заряды, их действие учитывается введением фиктивных зарядов. Величина, знак и расположение фиктивных зарядов находятся из граничных условий исходной задачи.

3.Метод зеркальных отображений используется в неоднородных средах для упрощения вычислительного алгоритма

2.Что такое взаимная индуктивность?

1.Величина M , характеризующая отношение потокосцепления одной цепи (катушки) к току другой цепи (катушки), возбуждающему это потокосцепление.

2.Взаимная индуктивность двух катушек, характеризующаяся зависимостью M K / L1 Ll , где К – коэффициент связи, характеризующий

степень их индуктивной связи катушек; L1 , L2 - собственные индуктивности

катушек.

3. Коэффициент взаимной индуктивности – это то же самое, что и коэффициент связи.

3. В чем заключается метод расчета статических полей разделением переменных?

1.В качестве переменных выступают координаты соответствующей системы координат. Общее решение задачи находят как сумму частных решений для каждой из координат.

2.Распределение статических полей, описываемых линейными однородными уравнениями в частных производных в однородных изотропных средах, может быть найдено сведением задач к частным решениям.

3.Распределение статических полей, описываемых линейными однородными уравнениями в частных производных в однородных изотропных средах, может быть найдено сведением задач к частным решениям. Подлежащее интегрированию дифференциальное уравнение записывают в соответствующих координатах q1, q2 , q3 и пытаются находить частные решения

этого уравнения в форме произведения функций, зависящих каждая только от одной из переменных. Так как исходное дифференциальное уравнение линейно относительно искомой функции и ее производных, то сумма произвольного числа найденных таким способом частных решений его есть опять решение.

4. В чем заключается метод расчета статических полей с помощью конформных преобразований?

1.Конформное преобразование, используемое при расчете статических полей, сводится к замене действительного поля, которое из-за сложности очертания его границ не поддается непосредственному расчету, другим полем, каждый бесконечно малый элемент площади которого подобен соответствующему ему бесконечно малому элементу заменяемого поля, но очертание границ имеет простую форму, для которой расчетные уравнения известны.

2.Конформное преобразование, используемое при расчете статических и квазистатических полей, сводится к замене действительного поля, которое из-за сложности очертания его границ не поддается непосредственному расчету, другим полем, каждый бесконечно малый элемент площади которого подобен соответствующему ему бесконечно малому элементу заменяемого поля, но очертание границ имеет простую форму, для которой расчетные уравнения известны.

3.Конформное преобразование, используемое при расчете физических полей, сводится к замене действительного поля, которое из-за сложности очертания его границ не поддается непосредственному расчету, другим полем,

8.Что такое резистивное сопротивление тела некоторой области?

1.Резистивное сопротивление r тела – это коэффициент пропорциональности между электрическим напряжением U (потенциалом тела ) и током I , вызванным приложенным напряжением, r U / I .

2.Резистивное сопротивление r тела – это свойство материала, зависящее от его размеров и электрической проводимости .

3.Резистивное сопротивление r тела – это элемент, в котором ток находится в фазе с напряжением, а выделяющаяся активная мощность идет на

нагрев тела и отстает от напряжения, приложенного к нему, на 90 0 .

.

9.Всегда ли при решении можно использовать уравнения Максвелла в символической (комплексной) форме?

1.Всегда, так как появляется возможность избавиться от временных компонент поля.

2.Нет не всегда. Только при квазистационарных процессах в линейных

средах.

3.Нет не всегда. Только при статических процессах.

4.Для всех процессов в линейных средах.

10.Что представляет собой электростатическое экранирование?

1.Электростатический режим экранирования основан на использовании явления электростатической индукции и заключается в замыкании зарядов на землю или корпус электрооборудования. Для экранирования может быть применен очень тонкий экран из магнитного или немагнитного металла и даже диэлектрика.

2.Электростатический режим экранирования основан на использовании явления электростатической индукции и заключается в замыкании зарядов на землю или корпус электрооборудования. Для экранирования может быть использован лишь металлический экран.

3.Электростатическое экранирование заключается в создании около защищаемого объекта тонкого металлического экрана и отведении скапливающихся на нём электрических зарядов и возникающих токов (при облучении объекта электростатическим полем) на землю.

11.Что понимается под термином «волновой режим экранирования»?

1. Волновой режим экранирования ( f 109 Гц) имеет место, когда длина

волны соизмерима с размером экрана. В этом случае появляются резонансные накопления и резонансные поглощения энергии. Электромагнитный режим экранирования переходит в волновой. Резонанс внутри экрана может возникнуть на волнах любого типа. Для анализа и расчета таких экранов используются полные уравнения. Особенностью волнового режима является колебательный характер изменения эффективности экранирования при изменении частоты. Закономерности в изменении эффективности зависят от конструкции экрана.

2.Волновой режим экранирования имеет место, когда длина волны соизмерима с размером экрана. В этом случае появляются резонансные накопления и поглощения энергии.

3.Волновой режим экранирования ( f 109 Гц) имеет место, когда на

металлический экран падает электромагнитная волна.

12. Вы передаете электрическую энергию по коаксиальному кабелю. В какой части коаксиального кабеля она проходит?

1.По внутреннему проводу кабеля.

2.По диэлектрику, разделяющему внутренний провод и внешний.

3.По диэлектрику вне кабеля.

4.Недостаточно данных для ответа.

Раздел 11. Тренировочный тест 11

1.Зачем нужно заземлять электрооборудование?

1.Для снятия статического электричества, накапливающегося на поверхностях электрооборудования.

2.Для выравнивания нагрузочных токов в трехфазных системах.

3.Заземление – это многофункциональное действие. Оно может представлять собой преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. Защитное заземление выполняется в целях электробезопасности. Рабочее (функциональное) заземление - заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки выполняется для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности). Используется защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ соединением открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или

трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

2.Как Вы воспринимаете термин «закон», используемый в электротехнике?

1.Закон – это установленное соответствие между функциями и параметрами при определенных условиях протекания процесса.

2.Понятие «закон» в электротехнике понятие условное, которое базируется на исследованиях над определенными функционалами и параметрами в определенных условиях.

3.Это установленное в некоторых опытах и закрепленное в виде алгоритма (аналитической модели) соотношение, связывающее электрические величины (функции и параметры) при определенных условиях.

3.В чем заключается принцип непрерывности полного электрического тока?

1.Принцип заключается в том, что суммарная величина полного

электрического тока, пересекающего замкнутую поверхность, равна нулю –

ds 0 .

S

2.Сумма мгновенных значений токов, сходящихся в узел, равна нулю –

iK 0 .

K

3. Расхождение токов из заданной точки равно нулю – div 0.

4. Что такое плоская электромагнитная волна?

направлению распространения волны, и изменяющиеся только в функции координаты распространения и времени.

2. Под плоской электромагнитной волной понимают волну, векторы E и H напряженностей которой расположены в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения волны

3. Под плоской электромагнитной волной понимают волну, изменяющуюся только в функции координаты распространения и времени.

4. Под плоской электромагнитной волной понимают волну, изменяющуюся только в функции координаты распространения и времени.

5. Что такое электромагнитная волна?

1.Электромагнитный процесс, периодически повторяющийся как во времени, так и в пространстве.

2.Любое ЭМП, распространяется в пространстве как волновое.

3.Электромагнитный процесс, периодически изменяющийся как по координатам пространства, так и во времени.

6.Какая электромагнитная волна называется монохроматической?

1.Волна, распространяющаяся в пространстве во времени по гармоническому закону.

2.Волна, распространяющаяся в пространстве по гармоническому закону и имеющая одну частоту распространения.

3.Монохроматическая волна – синусоидальная волна одной частоты.

7.Что такое длина электромагнитной волны?

1.Длина электромагнитной волны представляет собой частное от

деления скорости распространения волны V на частоту колебания

( V / ).

2.Длина электромагнитной волны представляет собой частное от деления скорости распространения волны c на частоту колебания ( c / ).

3.Длина электромагнитной волны – это расстояние между двумя её максимальными амплитудами.

8.Что представляет собой поверхностный эффект?

1.Неравномерное распределение ЭМП в проводящей среде из-за затухания электромагнитной волны.

2.Вытеснение электрического тока или магнитного потока в проводящих системах к поверхности при высоких частотах ЭМП

3.Отражение ЭМП от проводящей поверхности из-за электромагнитной индукции.

9.Что такое эквивалентная глубина проникновения ?

1.Расстояние, на котором магнитные напряженности электромагнитной волны затухают в e 2 раз.

2.Расстояние, на котором ЭМП затухает в e раз.

3.Расстояние, на котором магнитные напряженности электромагнитной волны затухают в e раз.

4.Расстояние, на котором электрические напряженности плоской электромагнитной волны затухают в e раз.

10.Что скрывается под словом «экранирование»?

1.Экранирование – это защита какого-либо объекта или области (где объект размещается) от воздействия физического поля (ЭП, МП, ЭМП, акустического и т. д.), превышающего предельно допустимые уровни по соответствующим характеристикам.

2.Экранирование – это защита какого-либо объекта или области (где объект размещается) от физического воздействия (полевого – ЭП, МП, ЭМП, акустического; силового; радиационного и т. д.), превышающего предельно допустимые значения.

3.Экранирование – это способ защиты какого-либо объекта или области от нерегламентированного стороннего воздействия.

11.Что такое индукционный нагрев металлов?

1.Нагрев металлов за счёт возбуждения в них электрических токов переменным ЭМП.

2.Нагрев металлов индукционной катушкой.

3.Нагрев металла с помощью индуктора, по которому протекает ток высокой частоты.

12.Как Вы понимаете эффект близости?

1.Перераспределение ЭМП в проводящем теле из-за близости другого проводящего тела, в котором также распространяется ЭМП.

2.Перераспределение плотности тока во втором проводнике от взаимодействия с током первого проводника, рядом с которым он находится.

3.Перераспределение тока по сечению одного проводника из-за близко расположенного проводника, по которому также протекает ток. При этом плотность токов увеличивается на взаимообращенных друг к другу сторонах проводников в случае, когда токи в проводниках текут в противоположных направлениях и на взаимно удаленных поверхностях при одинаковом направлении токов.

Правильные ответы на тренировочные тесты текущего контроля по дисциплине «ТОЭ. Электромагнитное поле»

4.3. Итоговый контроль Экзаменационные вопросы

1.Векторы электромагнитного поля.

2.Напряженность и потенциал электрического поля.

3.Магнитная индукция и магнитный поток.

4.Аналитическая связь между электрическими и магнитными явлениями.

5.Принцип непрерывности магнитного потока и тока.

6.Теоремы Остроградского и Стокса.

7.Первое уравнение Максвелла и его физический смысл.

8.Второе уравнение Максвелла и его физический смысл.

9.Полная система уравнений Максвелла в интегральной форме.

10.Полная система уравнений Максвелла в дифференциальной форме.

11.Потенциалы электромагнитного поля.

12.Электромагнитное поле в низкочастотном приближении.

13.Уравнения математической физики, описывающие электромагнитные поля.

14.Модель электростатического поля.

15.Закон Кулона. Напряженность точечного заряда.

16.Теорема Гаусса и постулат Максвелла. Напряженность поля заряженной нити.

17.Модель магнитостатического поля.

18.Модель магнитного поля стационарных токов.

19.Модель квазистатического электромагнитного поля.

20.Модель нестационарного электромагнитного поля.

21.Граничные условия в магнитном поле.

22.Граничные условия в электрическом поле.

23.Граничные условия в электромагнитном поле.

24.Макроскопические параметры среды. Виды сред.

25.Связь векторов поля в поляризуемых средах.

26.Понятие о сопротивлении и индуктивности в случае пространственных

токов.

27.Сопротивление заземления.

28.Расчет индуктивностей.

29.Расчет взаимных индуктивностей и индуктивных связей.

30.Расчет электрических емкостей.

31.Законы Кирхгофа для магнитных цепей.

32.Методы расчета и моделирования статических и квазистатических полей.

33.Метод зеркальных изображений.

34.Метод разделения переменных.

35.Метод конформных отображений.

36.Метод электростатической аналогии.

37.Метод наложения (суперпозиции).

38.Вывод уравнений Пуассона и Лапласа для скалярного потенциала.

39.Расчет переходных процессов в электромагнитном поле.

40.Установление магнитного потока в пластине.

41.Установление тока в проводе круглого сечения.

42.Экранирование импульсного магнитного поля круговой цилиндрической оболочкой.

43.Уравнения Максвелла в символической форме записи.

44.Уравнения Максвелла в проводящей среде.

45.Плоская электромагнитная волна в проводящей среде.

46.Теорема Умова-Пойнтинга.

47.Теорема Умова-Пойнтинга в комплексной форме.

48.Вектор Пойнтинга и передача электромагнитной энергии.

49.Электромагнитное поле в движущихся средах.

50.Энергия и механические проявления магнитного поля в линейных средах.

51.Энергия магнитного поля в нелинейных средах.

52.Энергия и механические проявления электрического поля в линейных средах.

53.Поверхностный эффект в электротехнических устройствах.

54.Эффект близости для двух параллельных токопроводящих шин.

55.Распространение электромагнитного поля в коаксиальном кабеле.

56.Способы ослабления поверхностного эффекта в токопроводах и магнитопроводах.

57.Применение функций комплексного переменного для расчета потенциальных полей.

58.Электромагнитная среда и ее формирование.

59.Помехи, обусловленные внешними электромагнитными полями.

60.Расчет электромагнитного поля витка с электрическим током.

61.Средства снижения внешних электромагнитных полей.

62.Стандарты и нормативные документыэлектромагнитной совместимости.

63.Назначение экранирования.

64.Экранирование активное.

65.Экранирование пассивное.

66.Экранирование магнитных полей.

67.Экранирование электростатических полей.

68.Экранирование низкочастотных электромагнитных полей.

69.Экранирование высокочастотных электромагнитных полей.

Напоминаем: вопросы к зачету по лабораторному практикуму приведены в конце каждой лабораторной работы в разделе вопросы для самопроверки.

Содержание

3.1.Библиографический список………………………………………….. 34

3.2.Опорный конспект…………………………………………………….. 35 Введение……………………………………………………………………. 35

Раздел 8. Общие сведения об электромагнитном поле.

Электростатичеcкое поле……………………………………………….. 35

4.1.Задание на контрольную работу и методические указания к ее выполнению………………………………………………………….. 264

Аполлонский Станислав Михайлович Виноградов Александр Леонидович

Острейко Владимир Николаевич

Теоретические основы электротехники Электромагнитное поле

Учебно-методический комплекс

Редактор И. Н. Садчикова

Сводный темплан 2008 г.

Лицензия ЛР № 020308 от 14.02.97

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 78.01.07.953.П.005641.11.03

от 21.11.2003 г.

Северо - Западный государственный заочный технический университет

Издательство СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации университетов России

191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5