Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Рассеяние магнитного потока в ярме трансформатора и потери энергии в его первичной обмотке пренебрежимо малы. 4.1808. Сила тока холостого хода в первичной обмотке понижающего трансформатора, питаемой от сети переменного тока частоты и = 50 Гц и напряжения 111 = 220 В, равна 11 = =- 0,20 А. Активное сопротивление первичной обмотки Лл = 100 Ом. Определите индуктивность Е первичной обмотки и напряжение Гг на зажимах вторичной обмотки, если коэффициент трансформации 1- = 10. 4.181 .
На железный сердечник намотаны две катушки (см. рисунок). Магнллтный поток, создаваемый каждой катушкой, не вьлходит из сердечника и делится поровну в разветвлениях. Прлл включенилл катушки 1 в цепь переменного тока напряжения Г11 = 40 В напряжение на катушке 3 равно Г12 = 10 В. Какое напряжение Ул возникнет на разомкнутых зажимах катуплки 1, если на катушку 2 подать переменный ток с напряжением с12 —— = 10 В? Потери энергии пренебрежимо малы. К задача 4.181 К задача 4.182 4.1828. Первичная обмотка трансформатора содержит Х витков, вторичная один виток.
Трансформатор подключен к источнику переменного тока с ЭДС Е. К замкнутому витку вторичной обмотки подкллкплен гальванометр с внутренним сопротивлением т так, что точки подключения гальванометра делят виток на у ластки с сопротивлениями Лл и Л2 (см, рисунок). Определите силу тока 1 через гальваноълетр. Потери энергии в 202 коливлния и волны ГЛ. 4 первичной обмотке и рассеяние магнитного потока в серде пшке пренебрежимо малы. 4.1834. Два одинаковых идеальных трансформатора с коэффициентами трансформации к = 1/3 соединены последовательно разными обмотками (см. рисунок) и подклю юны к источнику переменного тока напряжения У = 100 В.
Определите напряжение Г4ап возникающее тлежду клеммами А и В. Длины и сечения катушек одинаковы. К задаче 4483 4.1844. На тороидальньш сердечник из феррита с магнитной проницаемостыо р, = 2000 намотаны две катушки: первичная и вторичная, содержащие соответственно Х1 = 2000 и № = = 4000 витков. Когда на первичнук> катушку подается напряжение бе1 =- 100 В, напряжение па разомкнутой втори шой обмотке составляет Г~ = 199 В. Какое напряжение Г~ возникает на разомкнутой вторичной катушке, если воспользоватьсж серде еником таких же размеров, но изготовленным из феррита с р' = 20? Рассеяние магнитного потока и потери энергии в сердечнике пренебрежимо малы.
4.9. Электрические машины постоянного тока Электрическими машинами постоянного тока называют электродвигатели (электромоторы) и электрогенераторы (динамо-машины) постоянного тока. Элекшродвигатель преобразует энергию электромагнитного поля в механическую. Основными элементами электродвигателя являк>тся индуктор — источник электромагнитного поля и якорь (рогаор) враща|ощаяся тасть электродвигателя, представляюпия собой совокупность рамок с током, которые называют обмотка ии. Вели индуктор представляет собои постоянный 4.9 ЭЛНКТРИЧКСКИК МЛП!ИНЫ ПОСТОЯННОГО '!'ОКЛ 203 ътаГнит или элттктрохтагттттт, обмотка которого питается не:зависимо от обмотки якоря„то такой электродвигатель называют элекптродвигателем постоянного тока с независимым воэбуэтс- дениелв Закон Ома для цепи якоря электродвигателя с независимым возбуждением имеет вид ?? — б! = 1Л, где ?? напряжение источника тока.
ст -- ЭДС индукции, воз- ннкактп!ая в обмотке якоря при его вращении в магнитном поле, индуктора, 1 сила тока в цепи, Л обп!ее сопротивление об- мотки якоря и подводятпих проводов. Закон схт еранения энергии для цепи якоря электродвигателя ??1 = 1~Л+ Р, где Р = ст? полезная мощность. Электрогене?!автор преобразует механическую энергикт в электромагнитнуто. Его устройство аналогично устройству элек- тродвигателя.
Закон Ома дгтя генератора Е! = 1Л., где ст —.- ЭДС инлукции, возникающая в обмотке якоря! 1 . - ток в обмотке якоря; Л сопротивление цепи якоря. Закон сохранения энергии для идеального электродвигателя (потерт! энергии на трение пренебрежимо э!альт) имеет вид Рв=б,1, где Р,„механическая мощность, расходуемая на вратцение яко- !тя. Закон обраптимости элекгпри ссскигс ма!итти. Если одна и та же электрическая машина работает в первом случае как элек- трогенератор, во втором как электродвигатель. то бт! т'11 ст2 вт2 угловая скорость вращения якоря электрической мапти- где ы ны.
4.185 . Электродвигатель с независимым возбуждением 2 подключен к источнику постоянного тока напряжения ??. Сопротивление обмотки якоря и подводящих проводов равно Л. Изобразите графики зависимостей ЭДС индукции б, возникающей в обмотке якоря, силы тока 1 в т!спи и полезной мощности Р от угловой скорости ы враптенвя якоря. Определите максимальную полезную мощность Р„„„,. Какому зна"тению силы тока 19 в цепи соответствует эта мощность? 204 КОлевания и ВОлны ГН. 4 4.186Я. Электродвигатель питается от батареи с ЭДС Е = = 12 В.
Какую мощность Р развивает двигатель при протекании по его обмотке тока 1 = 2, 0 А, если при полной остановке якоря по цепи течет ток 1в = 3, 0 А? 4.187 . Электродвигатель присоединили к источнику тока г напряжения 5| = 500 В. При силе тока в цепи 1| = 10 А он развивает мощность Р| = 4,0 кВт. Определите мо|цность Рж развиваемую двигателем, если вследствие изменения нагрузки сила тока в цепи стала равной ?з = 20 А. 4.188 . В момент включения эл|ктродвигателя в сеть по- 2 стоянного тока сила тока в цепи составляет 1в = 15 А, а в процессе работы электродвигателя в установившемся режиме она снижается до значения 1 = 9, 0 А.
Определите КПД и электродвигателя. 4.189 . Электродвигатель вклю |ен в сеть постоянного тока. 3 Прп частоте арап|ения якоря |'| = 1000 об?мин ток в цепи якоря равен 1| = 10 А, а при |астоте |'з = 900 об,'мин он равен ?э = = 15 А. Определите частоту вра|пения 1з двигателя на холостом ходу (без нагрузки). 4.190~. Вал электродвигателя постоянного тока, включенного вхолостую в сеть с напряжением Г = 24 В, вращается с частотой (| = 10 об,'с при полном сопротивлении цепи Л = 20 Ом и силе тока в цепи?| — — О, 20 А. Какой ток Р> течет через обмотку якоря электродвигателя, когда с его помощью подниълают груз массы т, = 1, 0 кг на легком тросике, который наматывается на шкив диаметра В = 20 мм? С какой частотой ~з вращается при этом вал электродвигателя? Момент гил трения в оси не зависит от скорости вращения вала.
4.191~. Вал электродвигателя постоянного тока, включенного без нагрузки в сеть постоянного тока. вращается с частотой ~| = 1000 об/мин, с нагрузкой . с частотой ~з = 700 об,'мин. С какой частотой| ('з будет врагцаться вал двигателя, если момент си.л, создаваемьш нагрузкой, увеличить на 9 = 20 % ? Трение в оси двигателя пренебрежимо мало. 4.192~. Лебедка приводится в движение электродвигателем с независимым возбуждением. Электродвигатель питается от батареи с ЭДС Е = 300 В. Без груза конец троса .|ебедкп поднимается со скоростью и| = 4, 0 м,'с, с грузом массы т = 10 кг со скоРостью пз = 1, 0 и,,'с. Опйеделите, с ~ак~й ско1|остыо па должен двигаться груз и какова должна быть его масса гпш чтобы лебедка развивала максимальную мощность. Массой троса и трением в оси двигателя пренебречь.
4.1934. Сопротивление обмотки якоря электродвигателя равно йц а обмотки индуктора йв. Вели обмотки якоря и индуктора соединены последовательно и подклк|чены к одному иг- 4.9 элнктгичнскик мл!пинь1 ИОстОЯннОГО '!'Окл 205 точнику тока, то такой электродвигатель называк>т двигателем с последовательным возбуждением (серигсным двигателем). Гели же обмотки соединены параллельно, то электродвигатель называют двигателем с параллельным возбуждением (шунтовым двшителем). В каком случае максимальная полезная мощность Р болыпе? Каковы коэффициенты полезного действия 0, соответствукицие максимальным значениям мощности в обоих случаях'? Напряжение питания двигателя равно 1Е. 4.194 .
Вал электродвигателя постоянного тока, на клеммы которого подано напряжение 1Е! = 120 В, вращается с частотой Е! = 15 об,'с при силе тока в цепи якоря Е> =- 1,0 А. Какую ЭДС б, разовьет та же электрическая мшпина, работая в качестве генератора при частоте вра>цения вала ~з = 30 !>б,'с? Каким будет напряжение Гз на сопротивлении нагрузки Л = 65 Ом, подключенном к клеммам этого генератора'? Какук> мощность Р развивает при этом генератор? Сопротивление обмотки якоря г =- 5,0 Ом. 4.1 95а.
Угловая скорость вращения якоря генератора с постоянным магнитом увеличилась на Ч„ = 10 А>. На сколько >! процентов увеличится при этом полезная мощность генератора? 4.196а. Какую ЭДС 5 развивает генератор постоянного тока, если при сопротивлении цепи Л! = 300 Ом на вращение ротора затра >ивастся мощность Р> = 50 Вт, а потери на трение составляют о = 4% от затраченной мо>цности? Какую мощность Рз для поддержания той же частоты вращения якоря необходимо затра !ивать при сопротивлении цепи Лз = 60 Ом? 4.1974. Груз массы т подвешен на невесомой нити, намотанной на ось якоря генератора с независимым возбуждением, замкнутои на резистор сопротивления Л.
Нить смать>вается с оси так, что груз опускается с постоянной скоростью в>. С какой скоростью вз будет подниматься вверх тот же груз, если генератор включить как электродвигатель в цепь постоянного тока с напряжением 1Е и тем же сопротивлением цепи Л? Сопротивлением обмотки якоря генератора пренебречь. 4.1984. Электродвигатель постоянного тока с независимь!м возбуждением (с постоянным магнитом) поднимает груз со скоростью в> при помощи невесомой нити, наматывающейся на ось двигателя. В отсутствие груза невесомая нить поднимается со скоростью го.
С какой скоростью оз будет опускаться тот же груз, если обмотка якоря будет замкнута накоротко? Трением в подшипниках пренебречь. 4.1994. Имеется генератор с независиъ>ым возбуждением, на якоре которого име>отея две одинаковые обмотки с сопротивлением > каждая; каждая из обмоток соединена с одним из двух одинаковых коллекторов, Одну из обмоток подключили к 206 кОленания и ВОлны ГЛ. 4 исто >нику с напряжением 11; другу>о замкнули на резистор сопротивления Л, Как зависят ЭДС индукции в обмотках и сила тока в каждой из обмоток от сопротивления Л? 4.10. Колебательиь>й контур Частным случаем электрической цепи, в которой могут происходить свободные электрические колебания, является колебагаальный коня>ур (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
