Вопрос 4: Почему можно говорить, что емкость компенсирует индуктивность?

Ответ: Потому, что при включении емкости общее реактивное сопротивление становится меньше на величину X_C , т.е. становится равным X_L - X_C .

2. Исследование цепей однофазного переменного тока с параллельным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений

Вопрос 1: в каких цепях и при каких условиях возникает резонанс токов?

Ответ: В цепях с параллельным соединением X_L и X_C и при X_L = X_C .

Вопрос 2: Почему в момент резонанса токов сила тока в ветвях с индуктивностью и емкостью может быть больше тока до разветвления?

Ответ: При резонансе токов проводимость цепи определяется только проводимостью активного сопротивления катушки и подводящих проводов, поэтому ток до разветвления будет минимальным. Однако при незначительной активной проводимости цепи, но при больших индуктивной и емкостной проводимостях, несмотря на небольшой ток, поступающий к контуру, состоящему из параллельного соединения X_L и X_C , от источника, в самом контуре могут циркулировать токи во много раз превышающие подводимый ток. Например, если U=100 В, g=0,1 См, b_L=b_C=10 См, то I=U_g=100^. 0,1=10 А, I_L=I_C=100^.10=1000 А.

Вопрос 3: Как влияет на величину cosφ включение конденсаторов в цепь, обладающую индуктивностью?

Ответ: Увеличивает cos(φ) цепи.

Вопрос 4: Чем вызывается необходимость повышения cosφ в электроустановках переменного тока?

Ответ: Повышение cos(φ) означает значительную экономию электрической энергии, т.к. уменьшаются потери в генераторах, трансформаторах, в воздушных и кабельных сетях. Одновременно разгрузка электрических установок от реактивной составляющей тока позволяет лучше использовать установленную мощность, т.е. увеличить активную мощность, развиваемую генераторами, и передачу энергии через трансформаторы и по линиям.

Вопрос 5: в чем состоит пожарная опасность явления резонанса токов?

Ответ: При резонансе токов общий ток цепи (активный) будет минимальным, но токи I_L и I_C могут значительно превосходить общий ток (в десятки раз), что может привести к перегреву и возгорании изоляции катушки, а также выходу из строя конденсатора и короткому замыканию цепи конденсатора, а значит и всей цепи. При возгорании изоляции катушки так же возникает короткое замыкание всей цепи, которое при несвоевременном отключении цепи защитой создает опасность возникновения пожара и взрыва, если пожар возникнет во взрывоопасной зоне.

.3. Исследование цепей трехфазного тока при включении потребителей звездой

Вопрос 1: Доказать что при соединении звездой, равномерной нагрузке линейное напряжение в раза больше фазного.

Ответ: U_АВ=U_A-U_B

Вопрос 2: в чем заключается преимущества трехфазного тока перед однофазным?

Ответ: Во-первых, трехфазной системой обеспечивается наиболее выгодная передача электроэнергии: с помощью 3^х проводов передаётся три тока, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 120°, а для передачи однофазного тока требуется два провода. Таким образом, при передаче определенной мощности 3^х фазной системой вместо передачи этой мощности тремя однофазными становятся ненужными для передачи три провода, т.е. экономия в расходе металла на передачу составит 50%. Во-вторых, трехфазная система позволяет просто получить два разных напряжения при соединении фаз генератора звездой с нулевым проводом, на которые могут подключаться приемники. В-третьих, трехфазная система позволяет создавать простые, надежные и дешевые электродвигатели, генераторы и трансформаторы.