1611143553-a5dfe0cd78607269d954ff04820322e4 (825013), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Следовательно, падение напряжения на участке АС равно нулю. Поэтому напряжение Уз — — У,. 2) В случае, ногда между точками В и С приложена переменная разность потенциалов, ток, текущий по участку ВС, создает переменный магнитный поток,' который наводит на участке АС э.д.с. индукции. Так как /.ы>) /7, то амплитуда наведенной э.д.с. также будет равна У,. Поэтому амплитуда напряжения У, между точками А и В будет равна 2У, (повышающий автотрансформатор).
609. Наиболее неудовлетворителен З.й способ, так как токи Фуко циркулируют в плоскостях витков обмотки, не встречая в этом случае изолирующего слоя. !-й способ позволяет избавиться от большей части вихревых токов, однако не от всех, так как в одном слое обмотки автотрансформатора фактически имеется много витков вокруг сердечника и один виток вдоль него.
Наилучшим является 2-й способ, который и применяется на практике. 6!О. Так как // =О, то ток 1 отстает по фазе от напряжения У на и/2. Графини У= У, з!пю1, /= /, ып (ю1 — и/2) и мгновенной мощности В' = /У изображены на рис. 474. Знак ОГ меняется каждую четверть периода. Положительному значению йт соответствует Рнс. 474. поступление энергии от источника в катушку.
При отрицательном йу энергия из катушки поступает обратно в источник. В среднем за период катушка не потребляет мощности; средняя мощность равна нулю. 6!!. Эффективной величиной переменного тока называется величива постоянного тока, который выделяет в проводнике такое же количаство тепла, что и переменный, за равное с ним время.
Подсчитаем количество тепла, выделившегося за период: О = !зР,Т)6+ )ЛУ)6= !зР.У) 4. С другой стороны, Я =)~~66КТ. Отсюда 1,66= ! /2. 612. При прохождении по проводнику переменного тока количество выделенного тепла равно йт=l!ба. Выражение же для количества выделенного тепла йг =((/,'66/Й) 1 справедливо только тогда, когда имеет место закон Ома в обычной форме: / =УЯ.
У обмотки трансформатора велико индуктивное сопротивление. Поэтому закон Ома в обычной форме и, следовательно, выражение 1Р = ((Гййф/Р)! не имеют места. Количество выделенного тепла мало. так как мала сила тока и мало омическое сопротивление обмотки. 613. Если йы>) )1, то сдвиг фаз между током и напряженнем велик и потребляемая сетью мощность не может быть большой.
Включение конденсаторов уменьшает этот сдвиг фаз, так как ток через конденсатор опережает напряжение, компенсируя тем самым отставание тока по фазе в приборах с большой индуктивностью. В результате потребляемая сетью мощность увеличивается. 614. (Р =(О' — с)( — 0,')!2Й. 613. Соленоид с числом витков А(г обозначим индексом 1, а со(геноид с числом витков АГз — индексом 2. Индукция магнитного поля соленоида ! равна- В1 = Ре (з)1/() !. Зто поле создает сквозь соленоид 2 магнитный поток Фыь равный Ф ге = отой) з = ре (А~гй(зl!) о ! откуда для коэффициента взаимной индукции !., получается выражение !'ы Ре Р~гз(з/!) о' (1) Аналогично получаем выражение для потока магнитной индукции Ф,, созданного соленоидом 2 и пронизывающего соленоид 1: Фм = ре (Фей,!!) Ы, откуда для коэффициента взаимной индукции !.м получается выражение Азг ре(А!зд'и!)о' (2) Из сравнения (1) и (2) находим, что )чз=(.зм 616.
Скорость изменения магнитного потока постоянна, и, следовательно, постоянна э. д. с. индукции в катушке. Если катушка включена з замкнутую цепь, то по ней будет течь постоянный ток. Как и любой постоянный ток, он устанавливается не сразу. Время его установления определяется коэффициентом самоиндукцни катушки и ее сопротивлением.
617. Полный поток магнитной индукции Ф, пронизывающий сверхпроводящее кольцо, как показывает решение задачи 600, не может измениться. Вследствие этого при сближении колец увеличение потока за счет взаимной индукции компенсируется его уменьшением в результате уменьшения тока, текущего по кольцу. При 341 ' большом расстоянии между кольцами их взаимяой ивдукцией можно пренебречь, и тогда Ф=/,/„ где /.
†индуктивнос кольца. Когда проводники сблизятся вплотную, то магнитный поток через каждое кольцо будет равен Ф =2/./, где 1 †иском ток. Следовательно, 1 = /з/2, т. е. токи в кольцах уменьшатся в два раза. 6!6. Допустим, что в начальный момент ток /щ в первом кольце больше тока / во втором кольце. При сближении колец тони в них будут уменьшаться (см. задачу 6!7).
В некоторый момент времени ток 1, станет равным нулю и, следовательно, станет равной нулю сила взаимодействия колец. Однако по инерции кольца будут продолжать сближаться. Во втором кольце возникнет ток в направлении, противоположном первоначальному, а. ток в первом кольце начнет увеличиваться. Прн этом потоки магнитной индукции через каждое кольцо останутся нензменнымн. Между кольцами возникнет отталкивание, их движение вследствие этого начнет тормозиться.
Сблизиться вплотную кольца не смогут, так кзк при этом одновременно должны были бы выполняться равенства ь/э! = / /т 1/з й/за =/ /г / /з что возможно лишь при условии 1,=1 . Кольца на мгновение остановятси на некотором расстоянии друг от друга и затем начнут расходиться. Прн этом будет уменьшаться ток 1з во втором кольце до тех пор, пока не станет равным нулю. При !э=б ток 1, приобретет то же значение, что и при сближении колец в момент прекращения тока 1з.
Далее начнется притяжение колец и т. д. Процесс будет повторяться периодически. 649. Напряжение на зажимах первичной обмотки У! прн пренебрежении ее омическим сопротивлением может быть представлено как алгебраическая сумма э.д.с. самонндукцни этой обмотки из.д.с. индукции, возбуждаемой в ней током, текущим во вторичной обмотке: У~ — — /ч о/~//ь/ — М б/~/61. Знак минус возникает вследствие того, что токи /г я 1з имеют противоположные фазы. Если токи меняются по законам 1, = /э, з!и ю/, /з=/щ з!им/, то б/з/б/ =/з/эг соз ы/, Л/з/б/ =ы/зз соз ы/.
Так как напряжение Уг смещено'по фазе относительно тока /, на п/2„то можно записать У~=Ушсозы/. Разделив выражение для У, на /чысоаы/, будем иметь У, М = /ш /оз. /чю Г, Ум/Егы есть ток холостого хода, если омическое сопротивление обмотка не учитывать. Пренебрегая током холостого хода, найдем 1м//аз= М//ы Используя выражения для коэффициентов самоиндукции и взаимной индукции, получим /г//з=/ю//аз=а/з/Л/м 620. Иидукция суммарного поля внутри соленоидов равна 342 где выбор знака плюс или минус зависит от того, одинаковм или противоположны направдения токов в соленоидах. Энергия МГ суммарного поля во всем объеме внутри соленоидов равна Ф'= — Зу= е [(ФА)з ~ 2(УУ,У,)(УУ,У )+(81,1,)з).
В р,З (ье Воспользовавшись выражениями для нндуктивностей Ь! и У.з соленоидов: У.г = р, (УргУ!) 3, Се = уге(Д!з11) 3 и выражением для коэффициента взаимной индукции: уча=(ге(ду,д(зуу)Ю, можно магнитную энергию соленоидов представить в виде (р г!у !3+1!у !3 Еу !у Первый член этой формулы дает собственную энергию тока !ы вто-' рой — определяет собственную энергию тока У. Наличие третьего слагаемого показывает. что энергия двух токов в контурах, обзаданицнх магнитной связью, отличается от суммы собственных энергий токов на величину йу,з= = ж Уче)туз. Она называетсЯ вза- гвУВВВ имной энергией двух токов. 621. Положительные.полувол- Ф ны тока зарядят конденсатор до У амплитудного напряжения городской сети, равного!27 г'2 В=180 В.
Когда диод заперт (не проводит ток), к нему приложено напряже- В ние сети (с амплитудой 180 В) плюс такое же напряженяе заряженного конденсатора. Изменение потенциала вдоль цепи в этот момент времени изображено на рис. 475. Если выпрямитель работает без нагрузки, то конденсатор должен рассчитываться на пробивное напряжение, не меньшее 180 В, а диод— на напряжение, не меньшее 360 В. $24. Злектрические машины 622. Если частота переменного тока остается прежней, то это означает, что осталось прежним число оборотов двигателя и генератора. Поэтому не изменяется и э.д.с. генератора. Прн болыпем внешнем сопротивлении в цепи потечет меньший ток и, значит, будет выделяться меньшая мощность. Следовательно, мощность двигателя, вращающего генератор, должна быть уменьшена. 828.
Прн включении конденсатора С в цепь переменного тока будет происходить периодическая перезарядка конденсатора. Заряд, притекающий по проводам к обкладкам конденсатора, будет тем больше, чем больше емкость конденсатора С. Так как за половину периода этот заряд должен смениться противоположным по знаку, то ток, протекающий по цепи, должен быть пропорционален частоте. Итак, при одной и Фей же амплитуде переменного напряжения на конденсаторе ток в цепи с конденсатором пропорционален частоте и емкости конденсатора (! мС).
Можно сказать поэтому, что конденсатор обладает «емкостями сопротивлением», обратно пропорциональ- ным частоте и емкости. При параллельном соединении 1 = йыг Сиз раз = йыг (Сх + Сз). ' Прн последовательном соединении С,С, 1 = йюзСаасзеа = йыз Сгт з Отсюда (Сх+Сз)з С, С, о>, С,Сз Сз Сг ' 624. Работа, совершаемая полем по перемещению проводников с током (обмотки якоря), не равна полной работе поля.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
