- •СОДЕРЖАНИЕ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
- •§1.1. Определение и изображение электрического поля
- •§ 1.2. Закон кулона. Напряженность электрического поля
- •§ 1.3. Потенциал. Электрическое напряжение
- •§ 1.4. Проводники в электрическом поле. Электростатическая индукция
- •§1.5. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектрика
- •§ 1.6. Электроизоляционные материалы
- •Газообразные диэлектрики.
- •Жидкие диэлектрики.
- •Твердые диэлектрики.
- •Твердеющие диэлектрики.
- •§ 1.7. Электрическая емкость. Плоский конденсатор
- •§ 1.8. Соединение конденсаторов. Энергия электрического поля
- •Параллельное соединение.
- •Последовательное соединение.
- •ГЛАВА 2 .ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
- •§ 2.1. Электрическая цепь
- •§ 2.2. Электрический ток
- •§ 2.3. ЭДС и напряжение
- •§ 2.4. Закон ОМА
- •§ 2.5. Электрическое сопротивление и проводимость
- •§ 2.6. Основные проводниковые материалы и проводниковые изделия
- •§ 2.7. Зависимость сопротивления от температуры
- •§ 2.8. Способы соединения сопротивлений
- •Параллельное соединение.
- •Последовательное соединение.
- •Смешанное соединение.
- •§2.9. Электрическая работа и мощность. Преобразование электрической энергии в тепловую.
- •§ 2.10. Токовая нагрузка проводов и защита их от перегрузок
- •§ 2.11. Потери напряжения в проводах
- •§ 2.12. Два режима работы источника питания
- •§ 2.13. Расчет сложных электрических цепей
- •Метод узловых и контурных уравнений.
- •Метод контурных токов.
- •Метод узлового напряжения.
- •§ 2.14. Нелинейные электрические цепи
- •Последовательное соединение.
- •Параллельное соединение.
- •ГЛАВА 3 ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ
- •§ 3.1. Характеристики магнитного поля
- •§ 3.2. Закон полного тока
- •§ 3.3. Магнитное поле прямолинейного тока
- •§3.4. Магнитное поле кольцевой и цилиндрической катушек.
- •§ 3.5. Намагничивание ферромагнитных материалов
- •§ 3.6. Циклическое перемагничивание
- •§ 3.7. Расчет магнитной цепи
- •Первый закон Кирхгофа.
- •Второй закон Кирхгофа.
- •Закон Ома.
- •§ 3.8. Электрон в магнитном поле
- •§3.9. Проводник с током в магнитном поле. Взаимодействие параллельных проводников с током
- •§ 3.10. Закон электромагнитной индукции
- •§ 3.11. ЭДС индукции в контуре
- •§ 3.12. Принцип Ленца
- •§ 3.13. Преобразование механической энергии в электрическую
- •§ 3.14. Преобразование электрической энергии в механическую
- •§3.15. Потокосцепление и индуктивность катушки
- •§ 3.16. ЭДС самоиндукции. Энергия магнитного поля
- •§ 3.17. ЭДС взаимоиндукции. Вихревые токи
- •ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
- •§4.1. Определение, получение и изображение переменного тока
- •§ 4.2. Параметры переменного тока
- •§ 4.3. Фаза переменного тока. Сдвиг фаз
- •§ 4.4. Изображение синусоидальных величин с помощью векторов
- •§ 4.5. Сложение и вычитание синусоидальных величин
- •§ 4.6. Поверхностный эффект. Активное сопротивление
- •ГЛАВА 5. ОДНОФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
- •§ 5.1. Особенность электрических цепей
- •§ 5.2. Цепь с активным сопротивлением
- •Мгновенная мощность.
- •Средняя мощность.
- •§ 5.3. Цепь с индуктивностью
- •Мгновенная мощность.
- •Реактивная мощность.
- •§5.4. Цепь с активным сопротивлением и индуктивностью
- •Мгновенная мощность.
- •Средняя мощность.
- •Реактивная мощность.
- •Полная мощность.
- •§5.5. Цепь с емкостью
- •Мгновенная мощность.
- •Реактивная мощность.
- •§ 5.6. Цепь с активным сопротивлением и емкостью
- •Мгновенная мощность.
- •Средняя мощность.
- •Реактивная мощность.
- •§5.7. Цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью
- •§ 5.8. Резонансный режим работы цепи
- •§ 5.9. Резонанс напряжений
- •§ 5.10. Разветвленная цепь. Метод проводимостей
- •§ 5.11. Резонанс токов
- •§ 5.12. Коэффициент мощности.
- •ГЛАВА 6. ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
- •§6.1. Принцип получения трехфазной ЭДС. Основные схемы соединения трехфазных цепей
- •§6.2. Соединение трехфазной цепи звездой. Четырех и трехпроводная цепи
- •§ 6.3. Cоотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при симметричной нагрузке в трехфазной цепи, соединенной звездой
- •§6.4. Назначение нулевого провода в четырехпроводной цепи
- •§6.5. Соединение нагрузки треугольником. Векторные диаграммы, соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями
- •§6.6. Активная, реактивная и полная мощности трехфазной цепи. коэффициент мощности
- •§ 6.7. Выбор схем соединения осветительной и силовой нагрузок при включении их в трехфазную сеть
- •ГЛАВА 7. ТРАНСФОРМАТОРЫ
- •§7.1. Назначение трансформаторов и их применение
- •§7.2. Устройство трансформатора
- •§7.3. Формула трансформаторной ЭДС
- •§7.4. Принцип действия однофазного трансформатора. Коэффициент трансформации
- •§7.5. Трехфазные трансформаторы
- •§7.6. Aвтотрансформаторы и измерительные трансформаторы
- •§ 7.7. Cварочные трансформаторы
- •ГЛАВА 8. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
- •§8.1. Вращающееся магнитное поле
- •Вращающееся магнитное поле двухфазного тока.
- •Графическое пояснение процесса образования вращающегося магнитного поля.
- •Вращающееся магнитное поле трехфазного тока.
- •§ 8.2. Устройство асинхронного двигателя
- •§ 8.3. Принцип действия асинхронного двигателя. Физические процессы, происходящие при раскручивании ротора
- •§8.4. Скольжение и частота вращения ротора
- •§8.5. Влияние скольжения на ЭДС в обмотке ротора
- •§8.6. Зависимость значения и фазы тока от скольжения и ЭДС ротора
- •§8.7. Вращающий момент асинхронного двигателя
- •§8.8. Влияние активного сопротивления обмотки ротора на форму зависимости вращающего момента от скольжения
- •§ 8.9. Пуск асинхронного двигателя
- •§8.10. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя
- •§8.11. КПД и коэффициент мощности асинхронного двигателя
- •§8.12. Однофазный асинхронный двигатель
- •§8.13. Синхронный генератор
- •§8.14. Синхронный двигатель
- •ГЛАВА 9. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
- •§9.1. Устройство электрических машин постоянного тока. Обратимость машин
- •§9.2. Принцип работы машины постоянного тока
- •Генератор постоянного тока.
- •Двигатель постоянного тока.
- •§9.3. Понятие об обмотке якоря. Коллектор и его назначение
- •§9.4. ЭДС, индуцируемая в обмотке якоря
- •§9.5. Реакция якоря
- •§9.6. Коммутация и способы ее улучшения. Дополнительные полюсы
- •§9.7. Генераторы постоянного тока независимого возбуждения
- •§ 9.8. Генераторы с самовозбуждением
- •Генератор параллельного возбуждения.
- •Генератор последовательного возбуждения.
- •Генераторы смешанного возбуждения.
- •§9.9. Двигатели постоянного тока независимого и параллельного возбуждения. Вращающий момент
- •§9.10. Механическая и рабочие характеристики двигателей постоянного тока независимого и параллельного возбуждения
- •§9.11. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока независимого и параллельного возбуждения
- •§9.12. Двигатели постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения
- •ГЛАВА 10. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ
- •§10.1. Автоматы и автоматика
- •§10.2. Структура системы автоматического регулирования
- •§10.3. Устройства для измерения сигналов в автоматических системах
- •§10.4. Реле
- •§10.5. Магнитные усилители, их назначение и классификация
- •§10.6. Принцип действия дроссельного магнитного усилителя
- •§10.7. Принцип действия трансформаторного магнитного усилителя
- •§10.8. Влияние обратной связи на коэффициент усиления магнитного усилителя
- •§10.9. Дифференциальный магнитный усилитель с обмотками смещения
- •§10.10. Дифференциальный магнитный усилитель с обратной связью
- •§10.11. Магнитный усилитель, собранный по мостовой схеме
- •§10.12. Ферромагнитные стабилизаторы напряжения
- •ГЛАВА 11. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ
- •§11.1. Сущность и значение электрических измерений
- •§11.2. Основные единицы электрических и магнитных величин в международной системе единиц
- •§11.3. Производные и кратные единицы
- •§11.4. Основные методы электрических измерении. Погрешности измерительных приборов
- •§11.6. Электроизмерительные приборы непосредственной оценки
- •§11.7. Приборы магнитоэлектрической системы
- •§11.8. Приборы электромагнитной системы
- •§11.9. Приборы электродинамической системы
- •§11.10. Цифровые приборы
- •§11.12. Расширение пределов измерения приборов непосредственной оценки
- •§11.13. Измерение мощности в трехфазных цепях
- •§11.14. Индукционный счетчик электрической энергии. Учет энергии в однофазных и трехфазных цепях
- •§11.15. Измерение сопротивлений
- •§11.16. Измерение сопротивлений с помощью моста постоянного тока
- •§11.17. Магнитоэлектрический осциллограф
- •ГЛАВА 12. ПЕРЕДАЧА И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
- •§12.1. Назначение и классификация электрических сетей, их устройство и графическое изображение
- •§12.2. Провода, кабели, электроизоляционные материалы в сетях напряжением до 1000В
- •§12.3. Электроснабжение промышленных предприятий
- •§12.4. Падение и потеря напряжения в линиях электроснабжения
- •§12.5. Расчет проводов по допустимой потере напряжения в линиях постоянного, однофазного и трехфазного тока
- •§12.6. Сопоставление двухпроводной однофазной системы передачи энергии с трехфазными системами по расходу цветного металла
- •§12.7. Расчет проводов по допустимому нагреву
- •§12.8. Плавкие предохранители
- •§12.9. Выбор плавких вставок
- •§12.10. Выбор площади сечения проводов в зависимости от установленных предохранителей
- •§12.11. Действие электрического тока на организм человека. Понятие о напряжении прикосновения. допустимые значения напряжения прикосновения
- •§12.12. Защитное заземление трехпроводных цепей трехфазного тока
- •§12.13. Защитное заземление четырехпроводных цепей трехфазного тока
- •§12.14. Устройство и простейший расчет заземлителей
- •ГЛАВА 13. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
- •§13.1. Понятие об электроприводе
- •§13.2. Нагревание и охлаждение электродвигателей
- •§13.3. Режимы работы электродвигателей. Выбор мощности
- •Длительный режим.
- •Кратковременный режим.
- •§13.4. Релейно-контакторное управление электродвигателями
- •Назначение релейно-контакторного управления.
- •Изображение схем релейно-контакторного управления.
- •Схема управления и защиты асинхронного двигателя с помощью реверсивного магнитного пускателя.
- •Схема автоматического пуска асинхронного двигателя с контактными кольцами.
- •§14.1. Общие сведения
- •§ 14.2. Электронная эмиссия
- •§14.3. Катоды электронных ламп
- •§14.4. Движение электронов в электрическом и магнитном полях
- •§14.5. Диоды
- •Параметры диодов.
- •Типы ламповых баллонов и система обозначений электронных ламп.
- •§14.6. Триоды
- •Устройство и принцип работы.
- •Характеристики триодов.
- •Параметры триодов.
- •Понятие о динамическом режиме работы триода.
- •Недостатки триода.
- •§14.7. Тетроды
- •§14.8. Пентоды. Лучевые тетроды
- •§14.9. Многоэлектродные и комбинированные лампы
- •ГЛАВА 15. ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ПРИБОРЫ
- •§15.1. Основные разновидности электрических разрядов в газе
- •§ 15.2. Газотрон
- •§ 15.3. Тиратрон
- •§15.4. Стабилитрон
- •§15.5. Газосветные сигнальные лампы и индикаторы
- •§15.6. Условные обозначения и маркировка газоразрядных приборов
- •ГЛАВА 16. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
- •§16.1. Атомы
- •§16.2. Энергетические уровни и зоны
- •§16.3. Проводники, изоляторы и полупроводники
- •§16.4. Электропроводность полупроводников
- •§16.5. Электронно-дырочный переход
- •§16.6. Полупроводниковые диоды
- •§16.7. Биполярный транзистор
- •§16.8. Полевые транзисторы
- •№ 16.9. Тиристоры
- •§16.10. Области применения транзисторов и тиристоров
- •ГЛАВА 17. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
- •§17.1. Основные понятия и определения
- •§17.2. Электронные фотоэлементы с внешним фотоэффектом
- •§17.3. Фотоэлектронные умножители
- •§17.4. Фоторезисторы
- •§ 17.5. Фотодиоды
- •§17.6. Фототранзисторы
- •ГЛАВА 18ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ
- •§18.1. Основные сведения о выпрямителях
- •§18.2. Однополупериодный выпрямитель
- •§18.3. Двухполупериодный выпрямитель
- •§18.4. Трехфазный выпрямитель
- •§18.5. Выпрямитель на тиристоре. Стабилизатор напряжения
- •§18.6. Сглаживающие фильтры. выпрямление с умножением напряжения
- •§19.1. Общие сведения
- •Классификация усилителей.
- •Основные технические характеристики усилителей.
- •§19.2. Предварительный каскад УНЧ
- •§19.3. Выходной каскад УНЧ
- •§19.4. Обратная связь в усилителях
- •§19.5. Межкаскадные связи. усилители постоянного тока
- •§19.6. Импульсные и избирательные усилители
- •ГЛАВА 20. ЭЛЕКТРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
- •§20.1. Общие сведения
- •§20.2. Транзисторный автогенератор типа
- •§20.3. Транзисторный автогенератор типа
- •§20.4. Генераторы линейно изменяющегося напряжения
- •§20.5. Мультивибратор
- •§20.6. Электронно-лучевые трубки
- •ЭЛТ с электростатическим управлением.
- •ЭЛТ с электромагнитным управлением.
- •§20.7. Электронный осциллограф
- •§20.8. Аналоговый электронный вольтметр
- •§20.9. Цифровой электронный вольтметр
- •§21.1. Общие сведения
- •§21.2. Гибридные интегральные микросхемы
- •§21.3. толстопленочные микросхемы
- •§21.4. Тонкопленочные микросхемы
- •§21.5. Фотолитография
- •§21.6. Полупроводниковые интегральные микросхемы
- •§21.7. Планарно-эпитаксиальная технология изготовления ИМС
- •§21.8. Элементы полупроводниковых микросхем и их соединение
- •§21.9. Применение интегральных микросхем
- •ГЛАВА 22. ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ. МИКРОПРОЦЕССОРЫ И МИКРОЭВМ
- •§22.1. Системы счисления
- •§22.2. Перевод чисел из одной системы в другую
- •§22.3. Арифметические операции с двоичными числами
- •§22.4. Структурная схема цифровой электронной вычислительной машины
- •§22.5. Принцип действия ЦЭВМ
- •§22.6. Триггеры
- •§22.7. Логические элементы
- •§22.8. Счетчики импульсов
- •§22.9. Регистры
- •§22.10. Сумматор
- •§22.11. Арифметическое устройство
- •§22.12. Оперативное запоминающее устройство
- •§22.13. Внешние запоминающие устройства
- •§22.14. Устройство управления
- •§22.15. Устройство ввода информации
- •§22.17. Понятие о программировании
- •§22.18. Технические характеристики и применение ЦЭВМ
- •§22.19. Микропроцессоры
- •§22.20. Микрокалькуляторы
- •§22.21. Микроэвм
- •§22.22. Робототехника
- •КОНСУЛЬТАЦИИ
- •Консультации к главе 1
- •Консультации к главе 2
- •Консультации к главе 3
- •Консультации к главе 4
- •Консультации к главе 5
- •Консультации к главе 6
- •Консультации к главе 7
- •Консультации к главе 8
- •Консультации к главе 9
- •Консультации к главе 10
- •Консультации к главе 11
- •Консультации к главе 12
- •Консультации к главе 13
- •Консультации к главе 14
- •Консультации к главе 15
- •Консультации к главе 16
- •Консультации к главе 17
- •Консультации к главе 18
- •Консультации к главе 19
- •Консультации к главе 20
- •Консультации к главе 21
- •Консультации к главе 22
так как относительная длина проводника в этом случае увеличивается. 207. Неверно, читайте консультацию № 158, 208. Правильно, так как в данном случае площадь, ограниченная петлей гистеризиса, равна нулю. 209. Неправильно. См. консультацию № 161. 210. Неверно. 211. Неверно. Проанализируйте формулу для энергии магнитного поля WL катушки, учтя при этом, что индуктивность зависит от типа сердечника. 212. Неверно. В магнитном поле находится не весь проводник. 213. Правильно, так как в обоих случаях dФ/dt=0. 214. Вы ошибаетесь. Необходимо определить площадь, ограниченную петлей гистеризиса. В данном случае эта площадь равна нулю, поэтому энергия не затрачивается. 215. Правильно, так как cos30°> cos45°. 216. Неверно. Скорость у можно определить, если известна ЭДС. 217. Неправильно, так как подвижная рамка стремится совместиться с неподвижной. 218. Правильно. Индукция В при уменьшении напряженности поля Н не может увеличиваться. 219. Неправильно. 220. Правильно. 221. Правильно. 222. Неправильно. Это зависит от взаимного расположения проводника и поля. 223. Неверно. Двузначная зависимость между В(Н) имеет место в пределах петли гистеризиса. 224. Это невозможно, так как рамка стремится занять вертикальное положение, при котором момент пары сил равен нулю. 225. Неправильно. См. консультацию № 188. 226. Правильно, так как ток в кольце не проходит. 227. Правильно. 228. Неверно. Эта формула характеризует работу генератора. 229. Неправильно. 230. Неверно. См. консультацию N°116. 231. Неверно. Поле вне катушки отсутствует. В этом можно убедиться, применив закон полного тока. 232. Неверно. Ведь ЭДС взаимоиндукции зависит от М, которая, в свою очередь, зависит от магнитных свойств среды. 233. Правильно. 234. Неправильно. 235. Неправильно. В случае Б действует как электромагнитная, так и электрическая сила. 236. Вы ошибаетесь. Это утверждение справедливо, хотя неполно. 237. Правильно, так как в пределах очень малого отрезка Д/ поле можно считать однородным. 238. Правильно. 239. Неверно. Равнозамедленное движение характеризует систему неуравновешенных сил. 240. Вы ошибаетесь. Хотя ЭДС индукции индуцируется в кольце, ток в нем не проходит и, следовательно, противодействующий магнитный поток не возникает. 241. Неверно. Вы должны, пользуясь графиком зависимости ψL от I, определить отношение ψL/I для нескольких значений тока, а затем построить график L=ψL/I в зависимости от тока I. 242. Неверно. Это уравнение характеризует работу двигателя под нагрузкой. 243. Правильно, так как полный ток для любого контура с r<R равен нулю. 244. Вы ошибаетесь. Проведите через точку А окружность и примените закон полного тока для обоих случаев. 245. Правильно, так как магнитный поток является скалярной характеристикой магнитного поля. 246. Правильно. 247. Неправильно. Ошибкой считается разность между приближенным и точным значениями Н, а для точки В она будет больше. 248. Неправильно. Необходимо рассчитать напряжение для обоих участков и сравнить результаты. 249. Неправильно. Для этого контура НС равна нулю. 250. Неверно. Читайте консультацию № 147. 251. Правильно.
Консультации к главе 4
1. Неверно. При t=0 зависимость i0=Imsinπ/4 соответствует графику. Дальнейший ход графика тока не соответствует зависимости i=Imsin(ωt+π/4). 2. Неверно. При ω1=ω2 угол между вращающимися векторами непрерывно изменяется и, следовательно, также меняется длина суммарного вектора. Отсюда ясна бессмысленность определения суммарного вектора в какой-то один момент времени. 3. Неверно. Чтобы вращающийся вектор стал изображением синусоидальной величины, его угловая скорость должна быть равна частоте вращения. 4. Правильно. Начальная фаза отсчитывается от положительного направления оси Ох. 5. Правильно. 6. Неверно. Подумайте, от чего зависят потери, возникающие при перемагничивании стали. 7. Неверно. Действующим значением мы располагаем, так как длина вектора на диаграмме равна действующему значению. 8. Неверно. Представьте себе, что, например, половину круга вектор ускоряет свое движение, а затеем замедляет его. Тогда временная развертка вектора примет вид, показанный на рисунке.
К консультации №8
9. Неверно. С увеличением μr возрастает ЭДС самоиндукции в проводнике, а следовательно, коэффициент ζ. 10. Правильно, так как максимум i2 левее максимума i1, причем ϕ=3π/4<π. 11. Правильно. Объяснение дано в консультации № 41. 12. Неверно. 13. Правильно. Длина вектора U на обеих диаграммах одинакова, поэтому сдвиги фаз между векторами сохраняются. Изменяются только начальные фазы векторов, а это несущественно. 14. Неверно. Мы находим сумму векторов для каждого мгновения и следовательно, учитываем изменение длины суммарного вектора. 15. Неверно. При выборе ответа следует думать, а не угадывать. 16. Неверно. Эта формула справедлива, если катушка имеет один виток. 17. Неверно. Вспомните соотношение между электрическим и пространственным углами. 18. Грубая ошибка. 19. Правильно. 20. Неверно. При вращательном движении заряды движутся все время в одну сторону. 21. Неверно. 22. Правильно, так как i=Imsin(ωt+ψ), а Im и ψ определяют из векторной диаграммы. 23. Неверно. Вы не учли, что в генераторе две пары полюсов, а не одна. 24. Вы ошибаетесь. Для определения, t сдвиг фаз ϕ=45° необходимо выразить в радианах. 25. Неверно. Эта формула справедлива только для постоянного тока, когда скорость движения зарядов не изменяется. 26. Правильно. 27. Неверно. При этом возникают большие потери на перемагничивание якоря. 28. Вы ошибаетесь. Сдвиги фаз между векторами U, U1 и U2 на обеих диаграммах одинаковы. Различны только начальные фазы векторов, а это несущественно. 29. Неверно. Оба тока оказывают одинаковое тепловое действие. 30. Правильно. 31. Неправильно. Это соотношение справедливо только для синусоидального тока. 32. Грубая ошибка. 33. Неверно. В формуле отсутствует знак минус, отражающий принцип Ленца. 34. Правильно. 35. Неверно. Удельное сопротивление р определяется структурой материала проводника и остается неизменным. 36. Неправильно. Эта формула может быть использована для приближенного определения переменного тока. Точная формула i=dq/dt. 37. Правильно. 38. Неверно. С областью В сцеплены магнитные потоки всех трех областей, с областью Б — магнитные потоки областей Б и А; с областью А сцеплен только ее магнитный поток. 39. Неверно, оба тока оказывают одинаковое тепловое воздействие. 40. Правильно. 41. Вы ошибаетесь. ЭДС индукции е=—dФ/dt, но Ф1=Ф1msinωt, Ф2=Ф2msinωt. Следовательно, е1=— Ф1mωcosωt; е2=— Ф2mωcosωt. Так как Ф1m>Ф2m, то |е1m|>|е2m|. 42. Неверно. Прочтите консультацию № 38. 43. Неверно. Если воспользоваться формулой i=Imsin(ωt+3π/4), то при t=0 i>0. Это противоречит временной диаграмме. 44. Неверно. Синусоидальная развертка возможна только при Im=const. 45. Правильно. Объяснение дано в консультации № 2. 46. Неверно. Чем больше d, тем больше
различие плотностей тока между слоями разного сечения и тем сильнее проявляется поверхностный эффект. 47. Вы ошибаетесь. В этом случае вертикальная проекция вектора меняется не по синусоидальному закону. 48. Правильно. Скорость движения зарядов при переменном токе непрерывно меняется. 49. Неверно. При t=0 зависимость i0=Imsin(—3π/4) соответствует графику. Но дальнейший ход графика тока не соответствует зависимости i=Imsin(ωt- 3π/4). 50. Неверно. Вспомните правило сложения двух векторов. 51. Неверно. Этот вид движения характерен для постоянного тока. 52. Вы ошибаетесь. Стальной якорь обеспечивает малое магнитное сопротивление магнитной цепи генератора, что очень важно для получения требуемых технико-экономических показателей. 53. Правильно. 54. Неверно. Если векторы расположены параллельно, то результирующий вектор должен быть направлен в сторону большего вектора. 55. Неверно. Угол 2πр соответствует р периодам переменного тока. 56. Правильно. 57. Неправильно. Не путайте частоту вращения вектора с частотой вращения витка в магнитном поле. В данном случае частота вращения вектора равна частоте вращения ω. 58. Правильно. 59. Неверно. Если воспользоваться выражением i=Imsin(ωt+1300), то при t=0 i>0. Это противоречит графику. 60. Правильно. 61. Правильно, так как якорь все время перемагничивается. 62. Неверно. На любой векторной диаграмме показана начальная фаза — угол, образованный направлением вектора и положительным направлением оси Ох. 63. Вы перепутали, так как αэ=рαпр. 64. Правильно. 65. Правильно. 66. Правильно. 67. Правильно. 68. Правильно: T=1/f; ω=2π/Т 69. Правильно. 70. Правильно. 71. Вы ошибаетесь. Вспомните признак опережения по фазе. 72. Правильно. 73.
Неверно, так как cos(ωt+400)=sin [(ωt+40°)+90°] и, следовательно, i=Imsin(ωt+1300). 74. Правильно.
75. Правильно. 76. Неверно, так как начальная фаза ϕ=130° 77. Правильно. 78. Неверно. Вспомните признак опережения по фазе. 79. Неверно. Вы не учли, что частота тока определяет число изменений тока не в 1 мин, а в 1 с. 80. Неверно. 81. Неверно. Читайте консультацию № 41.
Консультации к главе 5
1. Неправильно. Вы проявляете непоследовательность: если амперметр регистрирует действующее значение тока, то и вольтметр также регистрирует действующее значение напряжения. 2. Правильно. 3. Неверно. При постоянной частоте и заданной индуктивности XL=2pfL=const и от напряжения не зависит. 4. Правильно. 5. Неверно. Вспомните структуру диэлектрика. 6. Правильно. Когда синусоидальный ток проходит через нуль, скорость его изменения максимальна. 7. Неправильно. Ваш выбор был бы верен, если бы ток изменился по закону i=Imsinwt. 8. Неверно. Для правильного ответа следует воспользоваться формулой для tgj цепи. 9. Правильно. 10. Неверно. Постоянный ток не может проходить через конденсатор конечной емкости независимо от ее значения. 11. Неверно. Показание амперметра, наоборот, увеличится, так как разорвется цепь емкостного тока, компенсирующего ток индуктивной ветви. Показание ваттметра не изменится, поскольку конденсатор практически не потребует активной энергии. 12. Правильно. 13. Вы ошиблись. Реактивное сопротивление цепи для обеих схем одинаково. 14. Вы ошибаетесь. При уменьшении Rк снижаются потери в контуре и, следовательно, уменьшается ток источника, что приводит к увеличению Zк. 15. Неверно. Вы забыли о том, что амперметры и вольтметры при переменном токе регистрируют действующие значения тока и напряжения. 16. Неверно. Напряжение в данном случае должно иметь начальную фазу, равную нулю, а ЭДС самоиндукции
— начальную фазу, равную — p. 17. Правильно. Емкость конденсатора увеличится, а емкостное сопротивление уменьшится. 18. Неверно. Вспомните, как определяется эквивалентная емкость при последовательном и параллельном соединениях конденсаторов. 19. Правильно. Сопротивление конденсатора при постоянном токе бесконечно велико, и, следовательно, все напряжение источника прикладывается» к конденсатору. 20. Вы ошибаетесь. Уменьшится, но не в 4 раза. 21. Неверно. При этом соотношении формулой W=Pt воспользоваться можно, причем ошибка в определении W будет небольшой, не превышающей значения РТ. 22. Неверно. Введение ферромагнитного сердечника вызовет увеличение XL, и, следовательно, увеличится полное
сопротивление Z = R2 + X L2 , а ток I=U/Z уменьшится. Тогда напряжение U=IR уменьшится, а
напряжение UL=IXL увеличится. 23. Неверно. Последовательное включение конденсатора в линию приводит к резонансу и росту тока в цепи, что, в свою очередь, влечет за собой увеличение потерь в линии. 24. Вы ошибаетесь. Во-первых, реальный вольтметр (RV¹¥) влияет на режим работы цепи, во-вторых, максимум напряжения на катушке и конденсаторе не соответствует режиму резонанса. 25. Неверно. См. консультацию № 77. 26. Правильно. Если XL<XC, UL<UC и сопротивление цепи носит активно-емкостный характер, т. е. вектор напряжения U отстает от вектора тока I на некоторый угол. 27. Правильно, так как включение такого вольтметра не влияет на сопротивление того участка, к которому он подключен. 28. Вы ошибаетесь. Катушку можно рассматривать как последовательное соединение индуктивности Lк и активного сопротивления Rк. При резонансе напряжения на реактивных элементах цепи равны, поэтому напряжение Uк>Uс. 29. Неверно. Это известная формула для определения cosj 30. Неверно. Если вы учли активное сопротивление R1 в индивидуальной ветви, то почему не учитываете наличие R2 емкостной ветви?
31. Неверно. Было установлено, что при Rк=0 Zк= Zв2 /Rк=¥. 32. Неверно. Начальная фаза
напряжения p/4. 33. Неверно. Для правильного ответа следует воспользоваться формулой для tgj цепи. 34. Неверно. Уменьшение частоты f приводит к увеличению Хс, а следовательно, к росту UC и уменьшению UR. 35. Неверно. При уменьшении числа ламп сопротивление участка с лампами увеличивается. 36. Правильно. Полное напряжение на катушке является суммой напряжений на индуктивности и активном сопротивлении. 37. Правильно. Разъяснения см. в консультации № 130. 38. Неверно. При RV¹¥ происходит изменение сопротивления того участка, к которому подключен вольтметр. Следовательно, изменится и ток в контуре. 39. Неверно. Вы определили потери, обусловленные всем током приемника. 40. Неверно. Вспомните формулу для собственной частоты колебания контура. 41. Правильно. Зная ток I и напряжение U, вы найдете XL=U/I. Определив частоту f из формулы XL=2pfL, рассчитайте индуктивность. 42. Правильно. При постоянном токе ЭДС самоиндукции в катушке не индуцируется. 43. Правильно. 44. Неверно. См. консультацию № 11. 45. Неверно. Вы не учитываете, что частота источника равна нулю. Как это повлияет на напряжение UL? 46. Правильно. 47. Неверно. Прочтите консультацию № 88. 48. Неверно. Во- первых, соотношение между L и С строго определенное, если в цепи имеет место резонанс, т.е.
f=l/2p LC во-вторых, если Rк=0, то Zк=¥ и, следовательно, ток источника отсутствует. 49. Вы
ошибаетесь. Это выражение справедливо, так как оно составлено для мгновенных значений. 50. Неверно. ЭДС индукции пропорциональна не току, а скорости его изменения. При максимуме тока скорость его изменения равна нулю. 51. Неверно. При нулевой частоте источника XL=0 и UL=I XL=0. Следовательно, все напряжение источника прикладывается к резистору R и UR=141 В. 52. Правильно. 53. Грубая ошибка. Сопротивление вольтметра должно быть как можно больше, чтобы его влияние на режим работы цепи было минимальным. Идеальный случай, когда RV=¥. 54. Правильно. При t<T необходимо прибегнуть к интегрированию. В частности, расход энергии за
t1
время t1 W1 = ò pdt пропорционален площади, заштрихованной на графике (см. рис.).
0
К консультации №54
55. Вы ошибаетесь. Такое включение конденсаторов приведет к резонансу напряжений, ток в цепи возрастет и потери в линии увеличатся. 56. Правильно. Это выражение для sinj. 57. Неверно. В реальных условиях устройство, которое выполняет функции активного сопротивления (резистор), обладает небольшими индуктивностью и емкостью. 58. Неверно. Ваттметр регистрирует активную мощность, которая максимальна при максимальном токе. Выясните, при каком соотношении между XL и ХС это происходит. 59. Вы ошибаетесь. Емкостное сопротивление ХС определяет связь между действующими или максимальными значениями тока и напряжения. 60. Вы ошибаетесь. Выясните, что произойдет с емкостью конденсатора при увеличении относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика. 61. Правильно. 62. Вы ошибаетесь. Взгляните на треугольник проводимостей. 63. Правильно. 64. Правильно, так как емкостный ток компенсирует ток индуктивной ветви, причем конденсатор не потребляет активной энергии. 65. Неверно. Рассуждаете формально: во-первых, Xа=Xб; во-вторых, токи одинаковы. Сделайте отсюда
|
|
|
I2 = |
(U1 / R1 )2 + (U1 / X L1 )2 |
правильный вывод. 66. Неверно. Так как I1 = U1 / R12 + X L21 , |
очевидно, что I2¹I1. 67. Неверно. Эта формула не дает возможности по формальным признакам отличить RС-цепь от RL-цепи. 68. Правильно. Ваттметр зарегистрирует активную мощность приемника. 69. Вы ошибаетесь. Если Rк=0, то Zк=¥ и, следовательно, ток источника отсутствует. 70. Правильно. При выключении одной из ламп сопротивление участка с лампами увеличивается. Следовательно, напряжение на этом участке также увеличится. Напряжение на XL при этом уменьшится. 71. Неверно. Прочтите консультацию № 58. 72. Правильно. Увеличение частоты f приводит к уменьшению ХС и, следовательно, снижению UC и увеличению UR. 73. Неверно. В этом случае энергия будет определена точно. 74. Правильно. Амперметр зарегистрирует максимум тока, соответствующий режиму резонанса. 75. Правильно. При XL=XC ток максимален и, следовательно, мощность P=I2R достигает максимума. 76. Правильно. 77. Вы ошибаетесь. При Rк=0 полное сопротивление контура Zк=¥. 78. Правильно. 79. Вы ошибаетесь. Во-первых, вспомните, чему равно сопротивление конденсатора при постоянном токе: во-вторых, уточните, как распределяется напряжение на участках последовательного соединения. 80. Неверно. Введение ферромагнитного сердечника в катушку вызовет увеличение индуктивности L, что, в свою очередь, приведет к росту индуктивного сопротивления XL. Продолжите рассуждения и найдите правильный ответ. 81. Вы ошибаетесь. Например, при равенстве активных сопротивлений и при XL=XC результаты вычисления не отличаются друг от друга, т. е. нет формальных признаков, отличающих эти цепи. 82. Неверно. Из показаний амперметра и вольтметра вы найдете XL=U/I. Показание ваттметра равно нулю. Вам необходимо определить еще частоту источника переменного тока. 83. Вы ошибаетесь. Выключение одной лампы приводит к увеличению
сопротивления этого участка. 84. Неверно. Для правильного ответа необходимо найти ток для обоих случаев и воспользоваться соответствующими формулами для Р и Q. 85. Неверно. Вспомните структуру диэлектрика, а также явление поляризации. 86. Неверно. Вы допускаете двойную ошибку: во-первых, производите арифметическое сложение напряжений на разных по характеру сопротивлениях, во-вторых, не учитываете, что частота источника равна нулю. 87. Правильно. 88. Неверно. Активное сопротивление характеризуется тем, что вся энергия источника тока преобразуется в теплоту. 89. Неверно. При таком включении ваттметр зарегистрирует активную мощность приемника. 90. Правильно. 91. Правильно. 92. Правильно. 93. Неверно. Вы рассчитывали емкость конденсатора при резонансе напряжений, что приводит не к уменьшению тока в линии, а к его увеличению. 94. Правильно. Если ХLк>>Rк, то резонансные частоты параллельного и последовательного контуров практически совпадают. 95. Правильно. При таком
включении конденсатора будет скомпенсирована реактивная составляющая тока и ток в линии уменьшится. 96. Неверно. В два раза уменьшится tgj. Значение j необходимо определить по таблице тригонометрических функций. 97. Вы ошибаетесь. В приведенной цепи нет активного сопротивления. 98. Правильно: XL=2πfL, где f=1/T. 99. Неверно. 100. Неверно. Реактивное сопротивление для обеих схем одинаково. 101. Вы ошибаетесь. Учтите, что емкостное сопротивление при росте частоты не увеличивается, а уменьшается. 102. Вы ошибаетесь. Разве сопротивление ветви носит чисто реактивный характер? Откуда же в таком случае берется активная составляющая тока? 103. Правильно, так как tgj=2XL/(2R)=XL/R=const и j=const. 104.
Неверно. |
Сопротивление параллельного разветвления не может |
определяться по |
формуле |
||
|
R2 |
+ X 2 |
. 105. Правильно. 106. Неверно. Примените формулу |
для собственной |
частоты |
2 |
L2 |
|
|
|
колебаний контура. 107. Правильно. 108. Вы ошибаетесь. Примените соответствующую формулу и проанализируйте ее. 109. Неверно. Уменьшение R приводит к уменьшению UR и увеличению UC. 110. Вы ошибаетесь. Вспомните, как определяется эквивалентная емкость при последовательном и параллельном соединениях конденсаторов. 111. Правильно. Суммарный ток обязательно должен совпадать по фазе с напряжением, так как имеет место резонанс токов. 112. Вы ошибаетесь. В цепи с R и L вектор напряжения U опережает вектор тока I на некоторый угол. 113. Правильно. Реактивный ток приемника Ip=Isinj=100×0,5=50А, а потери мощности в линии
Pл= I p2 Rл =2500×0,1=250Вт. 114. Вы ошибаетесь. Уменьшение С приводит к увеличению ХС и,
следовательно, к увеличению UС и уменьшению UR. 115. Неверно. Вспомните общее выражение для тока i=Imsin(ωt+ψ) и найдите значение Im. 116. Вы ошибаетесь. Производите расчет для обоих случаев. 117. Неверно. Рассуждайте формально: во-первых, Ха=Хб, во-вторых, токи при этом одинаковы. Сделайте отсюда правильный вывод. 118. Вы ошибаетесь. Выясните, что произойдет с емкостью конденсатора. 119. Неверно. Для приведенной схемы ток I2 должен отставать от напряжения U на угол p/2. 120. Вы ошибаетесь. Достаточно одного амперметра, так как он зарегистрирует максимум тока. 121. Неверно. Вы нашли потери, обусловленные активной составляющей тока. 122. Вы ошибаетесь. Вспомните, как определяется сопротивление контура в режиме резонанса. 123. Неверно. При постоянном токе в катушке не индуцируется ЭДС самоиндукции. 124. Неверно. Если резонансная частота последовательного контура не зависит от потерь в контуре (Rк), то резонансная частота параллельного контура зависит от Rк. При XLк>>Rк резонансные частоты параллельного и последовательного контуров практически совпадают. 125. Неверно. Показания амперметра и вольтметра дают возможность определить XL=U/I, а вам необходимо найти L. 126. Неправильно. Напряжения UR и UL сдвинуты друг относительно друга по фазе на угол p/2 и, следовательно, подчиняются правилам векторного сложения. 127. Правильно. 128. Неверно. См. консультацию № 14. 129. Правильно. В этом случае возникает резонанс токов и ток в линии уменьшается. 130. Неверно. Чем больше емкость, тем меньше сопротивления участка, а при последовательном соединении напряжение на участках прямо
пропорционально сопротивлению этих участков. 131. Правильно, так как Zк= ZВ2 /Rк. 132.
Правильно. Напряжения UR и UL — напряжения на различных по характеру сопротивлениях, поэтому они должны суммироваться по правилам векторного сложения. 133. Неверно. Если XL>XС, то UL>UС и сопротивление цепи носит активно-индуктивный характер. 134. Неверно. При параллельном соединении ветвей напряжение на них одинаково. 135. Неверно. Прочтите консультацию № 88. 136. Вы ошибаетесь. Такое соотношение имело бы место при С1=С2. 137.