Дополнительные вопросы:

1. Дать определение удельной электрической электропроводности и удельного электрического сопротивления.

2. Что такое плотность тока?

3. Сформулируйте закон Ома в дифференциальной форме.

4. Запишите второй закон Кирхгофа в дифференциальной форме.

5. Уравнение Лапласа для электрического поля постоянного тока.

6. Записать закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.

7. Сформулируйте первый закон Кирхгофа в дифференциальной форме.

8. Объясните что такое сопротивление.

9. Как графически найти сопротивление какого-либо тела сложной формы?

10. От каких параметров зависит сопротивление проводящего квадрата?

11. Что такое источник сторонних сил?

12. Перечислите, какие источники сторонних сил вы знаете.

13. Что такое электрический ток?

14. Как связаны между собой источник сторонних сил и явление протекания тока в проводнике?

15. Какая существует связь между емкостью и проводимостью?

16. Как связаны между собой потенциал и напряженность электрического поля постоянного тока?

17. Докажите, что электрическое поле постоянного тока – поле потенциальное.

18. Изобразите графически картину электрического поля постоянного тока в проводящей среде. Для заданных точек рассчитайте напряженность и плотность тока.

19. Докажите, что линии вектора плотности тока замыкаются сами на себя.

20. Объясните суть метода зеркальных изображений для электрического поля постоянного тока.

21. Запишите граничные условия на границе раздела двух сред с разными проводимостями.

22. Запишите уравнение силовой линии постоянного тока в дифференциальной форме.

23. Запишите уравнение эквипотенциальной линии постоянного тока в дифференциальной форме.

Лабораторная работа №3

Вариант 1

1. Поток вектора магнитной индукции. Записать выражения, использующие поток вектора магнитной индукции.

2. Графически построить восьмую часть картины поля электрической машины постоянного тока. Какие правила выполняются при построении картины плоскопараллельного поля?

3. По картине поля вопроса 2 подсчитать магнитную проводимость рабочего воздушного зазора, если размер машины в направлении перпендикулярном картине равен 1м.

4. М.д.с. полюса 500А. Воздушный зазор между полюсом и якорем 2мм. По картине поля вопроса 2 определить напряженность магнитного поля в точке, расположенной в воздухе между якорем и полюсом.

5. Моделирование магнитного поля электрической машины постоянного тока электрическим полем постоянного тока в проводящем листе.

Вариант 2

1. Изобразить картину поля бесконечно протяженного провода, по которому протекает постоянный ток. Силовые и эквипотенциальные линии.

2. Скалярный и магнитный потенциал. По картине поля вопроса 1 определить разность скалярных магнитных потенциалов между двумя любыми точками, если по проводу протекает ток 10А.

3. Уравнение Лапласа для скалярного магнитного потенциала.

4. Вихревой и потенциальный характер магнитного поля постоянного тока. Выражения потенциальности поля в интегральной и дифференциальной формах.

5. Аналогия между электростатическим полем и магнитным полем постоянного тока.

Вариант 3

1. Графически построить восьмую часть картины магнитного поля электрической машины постоянного тока. Какие правила соблюдаются при построении картины плоскопараллельного поля?

2. По картине поля, построенной в лабораторной работе, посчитать магнитное сопротивление рабочего воздушного зазора, если размер машины в направлении перпендикулярном чертежу равен 1м. Изменится ли это магнитное сопротивление, если воздушный зазор заполнить газом с магнитной проницаемостью в 3 раза большей, чем у воздуха?

3. Связь напряженности магнитного поля и градиента скалярного потенциала.

4. Ротор напряженности магнитного поля. В каком выражении для магнитного поля он используется?

5. На картине поля вопроса 3 указать участок с однородным полем. Какое поле называется однородным, плоскопараллельным, плоскомередианным?

Вариант 4

1. Принцип непрерывности магнитного потока в интегральной и дифференциальной формах.

2. Связь между градиентом скалярного магнитного потенциала напряженностью магнитного поля.

3. Графически построить восьмую часть картины магнитного поля электрической машины постоянного тока. Какие правила соблюдаются при построении картины плоскопараллельного поля?

4. М.д.с. полюса 500А. Зазор между якорем и полюсом 2мм. По картине поля вопроса 3 определить напряженность поля в точке, расположенной на оси симметрии полюса у поверхности полюса.

5. Моделирование магнитного поля электрической машины постоянного тока электрическим полем постоянного тока в проводящем листе.

Вариант 5

1. Ротор напряженности магнитного поля. В каком выражении для магнитного поля он используется?

2. Уравнение Лапласа для скалярного магнитного потенциала.

3. Графически построить восьмую часть картины магнитного поля электрической машины постоянного тока. Какие правила соблюдаются при построении картины плоскопараллельного поля?

4. По картине поля вопроса 3 подсчитать число трубок потока и число криволинейных квадратов в трубках, а так же подсчитать коэффициент расстояния.

5. По картине поля вопроса 3 посчитать магнитное сопротивление рабочего воздушного зазора, если размер машины в направлении перпендикулярном чертежу равен 1м. Изменится ли это магнитное сопротивление, если воздушный зазор заполнить газом с магнитной проницаемостью в 3 раза большей, чем у воздуха?

Вариант 6

1. Закон полного тока в дифференциальной и интегральной формах.

2. Векторный магнитный потенциал. Уравнение Пуассона для векторного магнитного потенциала.

3. Изобразить картину поля двухпроводной линии. Показать на картине поля силовые и эквипотенциальные линии, а так же вектора напряженности поля в различны точках.

4. Рассчитать разность скалярных магнитных потенциалов в поле двухпроводной линии между двумя любыми заданными точками, если расстояние между проводами линии равно 2м, а по линии течет постоянный ток 100А.

5. Аналогия между электрическим и магнитным полями постоянного тока.

Вариант 7

1. Метод зеркальных изображений для магнитного поля постоянного тока.

2. Вихревой и потенциальный характер магнитного поля постоянного тока. Математическая запись потенциальности поля в интегральной и дифференциальной формах.

3. Графически построить восьмую часть картины поля электрической машины постоянного тока. Какие правила соблюдаются при построении картины плоскопараллельного поля?

4. По картине поля вопроса 3 определить напряженность поля в двух точках, расположенных на одной силовой линии, но принадлежащих двум соседним квадратам, если зазор между полюсом и якорем равен 2мм, а м.д.с. полюса 100А.

5. Как связаны напряженность магнитного поля и скалярный магнитный потенциал?

Вариант 8

1. Закон полного тока в дифференциальной форме.

2. Уравнения Лапласа и Пуассона для векторного магнитного потенциала. Для каких областей пространства они используются?

3. Изобразить картину поля бесконечно протяженного провода с током, находящегося вблизи границы раздела двух сред с различными магнитными проницаемостями. Показать силовые и эквипотенциальные линии.

4. Относительная магнитная проницаемость материала провода равна 1000. По этому проводу радиусом 3см протекает постоянный ток 10А. Вывести формулу для расчета векторного магнитного потенциала внутри провода и дать числовой ответ для расстояния от оси 1,5 см.

5. Аналогия между электрическим полем и магнитным полем постоянного тока.

Вариант 9

1. Дивергенция вектора магнитной индукции. В каком выражении она используется?

2. Уравнение Пуассона для векторного магнитного потенциала.

3. Графически построить восьмую часть картины поля электрической машины постоянного тока, когда ток подводится к самой верхней точке полюса, а второй провод располагается как обычно.

4. Относительная магнитная проницаемость материала равна 500. По этому проводу радиусом 3 см протекает постоянный ток 10А. Вывести формулу для расчета векторного магнитного потенциала внутри провода и дать числовой ответ для расстояния от оси 2 см.

5. По картине поля вопроса 3 определить напряженность магнитного поля в точке, расположенной в воздушном зазоре между полюсом и якорем машины.

Вариант 10

1. Граничные условия в магнитном поле на границе раздела двух сред.

2. Поток вектора магнитной индукции. В каких выражениях он используется?

3. Графически построить восьмую часть картины поля электрической машины постоянного тока, когда ток подводится к самой верхней точке полюса, а второй провод располагается как обычно. Какие правила соблюдаются при построении картины плоскопараллельного поля?

4. По картине поля вопроса 3 рассчитать магнитное сопротивление и магнитную проницаемость рабочего воздушного зазора машины, если размер машины в направлении перпендикулярном плоскости чертежа равен 1м.

5. На картине поля вопроса 3 указать участок с однородным полем. Какое поле называется однородным, плоскопараллельным, плоскомередианным?

Вариант 11

1. Вихревой и потенциальный характер магнитного поля постоянного тока. Математическая запись потенциальности поля в интегральной и дифференциальной формах.

2. Уравнение Лапласа для векторного магнитного потенциала.

3. Графически построить восьмую часть картины поля электрической машины постоянного тока, когда ток подводится к самой нижней точке полюса, а второй провод располагается как обычно. Какие правила соблюдаются при построении картины плоскопараллельного магнитного поля?

4. По картине поля вопроса 3 определить напряженность магнитного поля в точке, расположенной в воздушном зазоре между полюсом и якорем, если м.д.с. полюса 1000А, величина воздушного зазора 3мм.

5. Как изменится картина магнитного поля вопроса 3, если ток будет подводиться к самой верхней точке полюса, а второй провод располагается как обычно? Как изменится при этом коэффициент рассеяния магнитного потока?

Вариант 12

1. Дивергенция вектора магнитной индукции. В каком выражении она используется для магнитного поля постоянного тока?

2. Уравнение Пуассона для векторного магнитного потенциала.

3. Графически построить восьмую часть картины магнитного поля электрической машины постоянного тока с четырьмя полюсами. Какие правила используются при построении картины поля плоскопараллельного поля?

4. По картине поля вопроса 3 рассчитать магнитное сопротивление рабочего воздушного зазора. Как оно изменится, если величину воздушного зазора уменьшить в 2 раза?

5. По картине поля вопроса 3 рассчитать падение магнитного напряжения, приходящееся на воздушный зазор, если м.д.с. полюса равна 1000А, а зазор 2мм. Какова напряженность магнитного поля в точке, расположенной в воздухе между полюсом и якорем?

Вариант 13

1. Аналогия между магнитным полем и электрическим полем постоянного тока.

2. Вывести уравнение Лапласа для скалярного магнитного потенциала.

3. Графически построить восьмую часть картины магнитного поля, электрической машины постоянного тока с четырьмя полюсами, если один провод тока сделан в самой нижней части полюса, а второй провод – как обычно. Какие правила соблюдаются при построении картины плоскопараллельного поля?

4. По картинам поля вопроса 3 подсчитать число трубок магнитного потока и число трубок в рабочем воздушном зазоре, а так же коэффициент рассеяния магнитного потока.

5. Рассчитать разность скалярных магнитных потенциалов между двумя любыми точками верхнего полупространства, заполненного воздухом, и в котором на расстоянии 30 см то границы раздела располагается параллельно границе и перпендикулярно к плоскости чертежа бесконечно протяженный провод с постоянным током 1000А. Нижнее полупространство заполнено средой с относительной магнитной проницаемостью равной 1000.

Вариант 14

1. Связь напряженности магнитного поля и градиента скалярного потенциала.

2. Метод зеркальных изображений для магнитного поля постоянного тока.

3. Графически построить восьмую часть картины магнитного поля, электрической машины постоянного тока, исследуемой в лабораторной работе. Графически построить такую же картину магнитного поля для электрической машины без полюсных наконечников. Какие правила соблюдаются при построении картины плоскопараллельного поля?

4. По картинам поля вопроса 3 определить коэффициент рассеяния магнитного потока для обоих случаев и сопоставить.

5. Рассчитать разность скалярных магнитных потенциалов в поле двухпроводной линии между двумя любыми заданными точками, если расстояние между проводами линии равно 2м, а по линии течет постоянный ток 100А.

Вариант 15

1. Изобразить картину поля двухпроводной линии. Показать на картине поля силовые и эквипотенциальные линии, а так же вектора напряженности поля в различны точках.

2. Закон полного тока в дифференциальной и интегральной формах.

3. Рассчитать разность скалярных магнитных потенциалов в поле двухпроводной линии между двумя любыми заданными точками, если расстояние между проводами линии равно 2м, а по линии течет постоянный ток 100А.

4. Вихревой и потенциальный характер магнитного поля постоянного тока.

5. Моделирование магнитного поля электрической машины постоянного тока электрическим полем постоянного тока в проводящем листе.

Вариант 16

1. Ротор напряженности магнитного поля. В каком выражении для магнитного поля постоянного тока он используется?

2. Аналогия между картинами электрического магнитного поля постоянного тока.

3. Графически построить картину магнитного поля бесконечно протяженного провода с током, расположенного в бесконечном пространстве. Какие правила используются при построении картины плоскопараллельного поля?

4. На картине поля вопроса 3 показать силовые линии и эквипотенциальные линии, а также рассчитать напряженность поля в точке, удаленной на расстоянии 50см от оси провода, если по проводу течет постоянный ток 1000А и провод расположен в воздухе. Какова магнитная индукция в этой точке?

5. Рассчитать разность скалярных магнитных потенциалов в поле двухпроводной линии между двумя любыми заданными точками, если расстояние между проводами линии равно 2м, а по линии течет постоянный ток 100А.

Вариант 17

1. Поток вектора магнитной индукции.

2. Моделирование магнитного поля электрической машины полем постоянного тока в проводящей среде.

3. Качественно построить картину магнитного поля бесконечно протяженного провода с током, расположенного в воздухе параллельно границе раздела с ферромагнитной средой.

4. Вихревой и потенциальный характер магнитного поля постоянного тока. Математическая запись потенциальности поля в интегральной и дифференциальной формах.

5. В воздухе расположен бесконечно протяженный провод с током 1000А. На некотором удалении от провода помещена катушка прямоугольной формы, имеющая 100 витков с током 40А, таким образом, что две стороны катушки длиной 50см параллельны друг другу на расстоянии до оси провода 70 и 100см. Рассчитать силы, действующие на стороны катушки со стороны провода.

Вариант 18

1. Вихревой и потенциальный характер магнитного поля постоянного тока. Математическая запись потенциальности поля в интегральной и дифференциальной формах.

2. Метод зеркальных изображений для магнитного поля постоянного тока.

3. Рассчитать разность скалярных магнитных потенциалов в поле двухпроводной линии между двумя любыми заданными точками, если расстояние между проводами линии равно 2м, а по линии течет постоянный ток 100А.

4. Уравнение Пуассона для векторного магнитного потенциала.

5. Графически построить картину магнитного поля бесконечно протяженного провода с током, расположенного в бесконечном пространстве. Какие правила используются при построении картины плоскопараллельного поля?

Вариант 19

1. Вихревой и потенциальный характер магнитного поля постоянного тока.

2. Уравнение Лапласа для скалярного магнитного потенциала.

3. Рассчитать разность скалярных магнитных потенциалов в поле двухпроводной линии между двумя любыми заданными точками, если расстояние между проводами линии равно 2м, а по линии течет постоянный ток 100А.

4. Моделирование магнитного поля электрической машины постоянного тока электрическим полем постоянного тока в проводящем листе.

6. Рассчитать разность скалярных магнитных потенциалов между двумя любыми точками верхнего полупространства, заполненного воздухом, и в котором на расстоянии 30 см то границы раздела располагается параллельно границе и перпендикулярно к плоскости чертежа бесконечно протяженный провод с постоянным током 1000А. Нижнее полупространство заполнено средой с относительной магнитной проницаемостью равной 1000.

Вариант 20

1. Дивергенция вектора магнитной индукции. В каком выражении она используется?

2. Векторный магнитный потенциал. Уравнение Пуассона для векторного магнитного потенциала.

3. Аналогия между электрическим и магнитным полями постоянного тока.

4. Рассчитать разность скалярных магнитных потенциалов между двумя любыми точками нижнего полупространства, заполненного средой с относительной проницаемостью равной 1000. В верхнем полупространстве, заполненным воздухом, на расстоянии 30см от границы раздела, располагается провод с током 1000А бесконечной протяженности перпендикулярно плоскости чертежа и параллельно границе раздела.

5. Графически построить восьмую часть картины поля электрической машины постоянного тока. Какие правила соблюдаются при построении картины плоскопараллельного поля?