Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 40
Текст из файла (страница 40)
4.159 . Два конденсатора с емкостями С! = 0,20 мкФ и Сэ =- О, 10 мкФ вклю тены последовательно в цепь переменного тока напряжением 17 = 220 В и частотой м =- 50 Гц. Определите эффективные значения силы тока 1 в цепи и напряжений 17! и 172 на каждом из конденсаторов. 4.160Я. Резистор и катуп!ка индуктивностп соединены параллельно и в!слил!сны в цепь переменного тока с напряжением 17 = 127 В и частотой и = 50 Гц. Известно, что мощность, рассеиваемая в этой цепи, составляет Р = 404 Вт, а сдвиг фаз между напряжением и током Ь!!з = 60'.
Определите активное сопротивление Л резистора и индуктивность Х катушки. Активное сопротивление катушки пренебрежимо мало. 12 б К задаче 4.161 4.1611. Определите силу тока 1 в неразвствленной части цепи (см. рисунок), если 11 = 4,0 А, 1э = 3,0 А. Активное сопротивление катуппн! пренебрежимо мало. 4.7 сОИРОтиилкник, инДУктиВнОсть и емкОс'!'ь !97 4.162в. В сеть переменного тока частоты )) = 50 Гц включены пес)!сдовательно лампочка, конденсатор емкости С = 20 мкФ и катушка индуктивности. Индуктивность катуп!Ки без сердечника равна Г! = 50 МГн: при полностью введенном сердечнике она составляет Лз = 1,5 Гн. Как изменяется накал лампы по мере Ввсдсния ссрдс 1ника В катуп!ку? Как!!я !асть ис объема катушки будет занята сердечником в момент, когда накал лампы будет максимальным? Сердечник вводят в катушку очень медленно.
4.163в. Конденсатор неизвестной емкости,катутпка ин~ ктивности и резистор подкл!о !ень! последовательно к источнику переменного напряжения 171!) = Ггс сова)!. Индуктивность катушки равна Л, сопротивление резистора Л. Определите амплитудное значение напряжения 1?СО между обкладками конденсатора, если сила тока в цепи зависит от времени по закону 1(!) = — сова)!. л 4.164в. В цепи, изображенной на рисунке, б = 0,10 Гн, С = 10 мкФ. Циклическая частота внеп!него напряжения, подаваемого на клеммы А и В, равна а) = 1,0 10з рад,'с. Определите силу тока, П1к)текакипег<) 'и:рез рези<тор Л.
л К задаче 4.164 К зада <с 4 1ЕВ 4.165в. К источнику переменного напряжения подключены последовательно резистор сопротивления Л = 10 Ом и некоторое неизвестное соединение элементов Х (са!. рисунок). Амплитудные значения тока в цепи нагрузки и напряжения на неизвестном соединении равны 1с = 12 А и 17с = 120 В соответственно. Определите амплитуду ЭДС Е<) источника, подключенного к клеммам А и В, ток 1 в цепи опережает по фазе напряжение сг на неизвестном соединении на <з!р = 60'. Внутреннее сопротивление источника с п!тайте равным нулю.
Какова может быть простейшая схема неизвестного соединения Х? 4.166 . Определите показание Гг вольтметра в цепи псрс- 3 менного тока, показанной на рисунке, если показание амперметра 1 = 2, 4 А, Ь = 159 МГн., С = 106 мкФ, Л = 56 Ом.
Частота 198 колввлния и волны ГЛ. 4 тока в сети и = 50 Гц. Активное < опротивление катушки прене- брежимо мало. Приборы считайте идеальными. К задаче 4.166 К задаче 4.167 4.1676. Определите силу тока 1 в цепи, показанной на рисунке, считая известными значения С, Л1, Ле.
На цепь подано переменное напряжение сг с циклической частотой ш. 4.1686. Цепь, показанная на рисунке,подклк>чена к источнику внеш- 1, него напряжения У(4) = 176 вш ее1. Найдите зависимость от времени силы о тока 1, установившегося в этой цепи. Индуктивности катушек одинаковы и равны о каждая, емкость конденсатора С. Активное сопротивление катушек пренебрежимо мало. К задаче 4.168 4.1694. Определите зависимость от времени сил токов Л установившихся в различных элементах цепей, показанных на рисунке.
На клеммы 1 -2, 3-4, 7-8 подано К задаче 4.169 переменное напряжение 8~111 = Ео в1паз1, на клеммы 5 - 6 переменное напряжение Ез(1) = се сов шб Определите среднюю мощность Р, выделяюп1уюся в цепях, если Ее = 200 В, Л = 100 Ом, С = 100 мкФ, 1 = 1, 0 Гн, частота тока и = 50 Гц. Внутренние ТРАНСФОРЫЛТОР!~1 сопротивления источников переменного напряжения и активное сопротивление катушки пренебрежимо малы. 4.170а. Цепь, показанная на ри<унке, п<)21кзлк! кена к сети гьзре— менного тока с напряжением Ге = = 220 В. Определите напряжение Г,лн между точками А и В цепи. 1( зада |е 4.170 4.8. Трансформаторы Трансформатор представляет собой устройство для преобразования переменного тока заданного напряжения в переменный ток другого напряжения. Трансформатор может быть описан моделью двух контуров, гальванически изолированных друг от друга.
Один из контуров, подк:почаемый к источнику переменного тока, называют первичной обмоткоа', второй контур, к которохгу подклкщается нагрузка -. вторичной обхитлкой*. трансформатора,. Ел ли можно пренебречь потерями энергии в сердечнике и активным сопротивлением первичной обмотки, то в режиме холостого хода 1при разомкнутой вторичной обмотке) Ь Е! Х1 ~'2 с2 где 1102р бц2р Ил~2) . соответственно напряжение на зажимах, ЭДС' индукции., число витков в первичной 1вторлл лнолл) обмотке.
№ Величину —, = 1- называют коэффициентом тра;нсформации: № если 1! ( 1, то трансформатор называют повьпаающим, сели Й ) 1 понижающим. Если потери энергии в сердечнике и активные сопротивления обмоток пренебрежимо малы, то при замыкании вторичной обмотки через нагрузку 12 1лс! = 12с2, 1, где 1л и 12 силы токов в первллчной и вторичнолл обмотках. В общем случае 1(ПД трансформатора 12 Ч Р,' где Р2 мощность, потребляемая в цепи втори !ной обмотки, Р! — мощность. отбираемая из сети первичной обмоткой трансформатора. 200 КОЛЕВЛНИЯ И ВОЛНЫ ГЛ.
4 4.171 . Трансформатор понижает напряжение с сГ> = 220 В до Гг = 42 В. В какой из обмоток провод должен быть толще? Можно ли»одклю >ить трансформатор к сети постоянного тока с напряжением Г = 100 В? Можно лп включить в сеть переменного тока с напряжением Г> =- 220 В первичную катушку трансфоръ>атора, снятую с сердечника? Ответы обосновать. 4.172 . Почему для реостата замыкание одного — двух витг ков не опасно, но трансформатор может выйти из строя, если хотя бы один виток обмотки будет замкнут накоротко? Ответ обосновать.
4.173г. Через замкнутьпл кольцевой сердечник трансформатора, понижающего н шряжение с Г> — 220 В до Гг = 42 В, пропущен провод, концы которого присоединены к вольтметру. Вольтметр показьп>аст напряжение Г = О, 50 В. Определите число Х витков в обмотках трансформатора.
4.174 . Когда на первпчнук> обмотку трансформатора быг ло подано напряжение Г> = 220 В, напряжение на вторичной обмотке в режиме холостого хода составило Гг = 130 В. Определите число витков Хг во вторичной обмотке трансформатора, если число витков в первичной обмотке А>~ = 400, а в сердечнике трансформатора рассеивается 0 = — 3, 8 Я магнитного потока. 4.175г. Понижая>щий трансформатор с коэффициентом трансформации 1 = 5, 0 включен в сеть напряжения сГ> = 220 В. Определите КПД и трансформатора, если напряжение во вторичной обмотке Гг = 42 В, а потери энергии в первичной обмотке трансформатора пренебрежимо малы.
4.176г. Перви >ная обмотка трансформатора вклю">сна в сеть переменного тока с напряжением У> = 220 В, разность потенциалов на зажимах вторичной обмотки Е?г = 20 В, ее сопротивление ??г = 1,0 Ом. Сила тока, во вторичной обмотке ?г = = 2,0 А. Определите коэффициент трансформации 1 и КПД и трансформатора. Рассеяние магнитного потока в ярме трансформатора и потери энергии в его первичной обмотке пренебрежимо малы. 4.177г.
От вторичной обмотки трансформатора сопротивления й = 0,10 Ом питаются и = 1000 параллельно включенных электроламп мощности Р = 100 Вт каждая, рассчитанных на напряжение У = 220 В. Определите КПД >? трансформатора, пренебрегая рассеянием магнитного потока в ярме трансформатора и потерями энергии в его первичной обмотке. 4.178г. Первичная обмотка трансформатора, вклк>чснного в есть напряжения Р> = 380 В, имеет Ж> = 2400 витков.
Какое число Лг витков должна иметь вторичная обмотка этого трансформатора, чтобы при напряжении??г = — 11 В на ес зажимах 201 ТРЛНСФОРЫЛТОРЫ передавать во внешнкпо цепь молпность Р = 22 Вт? Сопротивленллс вторллчной обмотки Л2 = О, 20 Ом. Рассеяние магнитного потока в ярме трансформатора и потери энергии в его первичнойл обмотке пренебрежимо малы. 4.1792. Генератор переменного тока с действуя>щим значением ЭДС Е .=- 220 В и внутренним сопротивлением т =- 10 Ом полк.лючен терез трансформатор к нагрузочному соллротивлению Л = 1,0 Ом. Определите, при каком коэффициенте трансформации Й в нагрузке будет выделяться наиболыпая мощность Р„,а .. найдите также значение Р „,.