Теоретические основы электротехники-1 (855784), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Â1.21Ðèñ. Â1.225. (Ð) Ðàññ÷èòàéòå ìîùíîñòü â íàãðóçêå óíèïîëÿðíîãî ãåíåðàòîðà, ê äèñêó êîòîðîãî ÷åðåç ïðèæèìíûåùåòêè, ðàñïîëîæåííûå ïðè R1 = 0,6 ì è R2 = 0,1 ì,ïîäêëþ÷åí ðåçèñòîð R = 10 Îì. Ñêîðîñòü âðàùåíèÿäèñêà n = 120 îá/ìèí, ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ, íàïðàâëåííàÿ âäîëü îñè âðàùåíèÿ, B = 0,5 Òë, ýëåêòðè÷åñêîåñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäÿùåãî äèñêà ìåæäó ùåòêàìèR0 = 1 Îì.ÇÀÄÀ×È1. (P) Äâà âåñüìà äëèííûõ ïðîâîäà êðóãëîãî ñå÷åíèÿÐèñ. Â1.23ñ òîêàìè i1 = Im sin wt è i2 = –Im sin wt îáðàçóþò äâóõïðîâîäíóþ ëèíèþ. Êàê ñëåäóåò ðàñïîëîæèòü â ïðîñòðàíñòâå è ê êàêèì òî÷êàìïîäñîåäèíèòü êîíòóð, ñîñòîÿùèé èç äâóõ ïðîâîäîâ è âîëüòìåòðà, äëÿ èçìåðåíèÿïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà äëèíå l ëèíèè?110Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 1 è 22.
 êîàêñèàëüíîì êàáåëå âíóòðåííÿÿ æèëà ÿâëÿåòñÿ öèëèíäðîì êðóãëîãî ñå÷åíèÿ, à âíåøíÿÿ òðóá÷àòàÿ îáîëî÷êà ñ îáðàòíûì òîêîì — òðóáîé ñî ñòåíêîé íåêîòîðîé òîëùèíû. Èçîáðàçèòå íà ðèñóíêå èçìåðèòåëüíûé êîíòóð äëÿ èçìåðåíèÿïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà äëèíå l êàáåëÿ. Êàê ñëåäóåò ðàñïîëîæèòü èçìåðèòåëüíûé êîíòóð ïðè èçìåðåíèè ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà äëèíå l òðóáû?3. (Ð)  âîçäóøíîì çàçîðå ìåæäó ðîòîðîì è ãëàäêèì (áåççóáöîâûì) ñòàòîðîìýëåêòðè÷åñêîé ìàøèíû íîðìàëüíàÿ ê ïîâåðõíîñòè ñòàòîðà ñîñòàâëÿþùàÿ ìàãíèòíîé èíäóêöèè èçìåíÿåòñÿ ïî åãî îêðóæíîñòè ïî çàêîíó B = Bm sin j, ãäå j —óãëîâàÿ êîîðäèíàòà òî÷êè ïîâåðõíîñòè ñòàòîðà. Ýòîò çàêîí îáåñïå÷èâàåòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèì ðàñïðåäåëåíèåì òîêà ðîòîðà.
Ïðè âðàùåíèè ðîòîðà ñ óãëîâîé ñêîðîñòüþ w ìàãíèòíîå ïîëå âðàùàåòñÿ âìåñòå ñ íèì. Ðàäèóñ îêðóæíîñòè ñòàòîðà R.À. Ðàññ÷èòàéòå ÝÄÑ, èíäóöèðóåìóþ: à) â ïðÿìîì ïðîâîäå äëèíîé l, ëåæàùåì íàïîâåðõíîñòè ñòàòîðà; á) â êîíòóðå, îáðàçîâàííîì ïðè ïîñëåäîâàòåëüíîì ñîåäèíåíèè äâóõ ïðÿìûõ ïðîâîäîâ äëèíîé l êàæäûé, ëåæàùèõ íà ïîâåðõíîñòè ñòàòîðàíà ðàññòîÿíèè aR äðóã îò äðóãà, îòñ÷èòûâàåìîì ïî ïîâåðõíîñòè. ÝÄÑ íàéäèòå,îñíîâûâàÿñü íà äâóõ ôîðìóëèðîâêàõ çàêîíà ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè —Ìàêñâåëëà è Ôàðàäåÿ.Á.
Ïðè êàêîì çíà÷åíèè a ÝÄÑ â êîíòóðå èìååò: à) íàèáîëüøóþ; á) íàèìåíüøóþàìïëèòóäó?Â. Èçìåíèòñÿ ëè ÝÄÑ â ïðîâîäå è â êîíòóðå, åñëè èõ ïîìåñòèòü íå íà ïîâåðõíîñòè, à â ïàçàõ ñòàòîðà, âûïîëíåííîãî èç ôåððîìàãíèòíîãî âåùåñòâà?1.7.
Èíäóêòèâíîñòü è âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòüÂÎÏÐÎÑÛ1. Ìîæåò ëè èíäóêòèâíîñòü áûòü îòðèöàòåëüíîé?2. (Î) Ðàâíà ëè èíäóêòèâíîñòü äâóõ ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ êàòóøåê ñóììå èõ èíäóêòèâíîñòåé?3. (Î) Çàâèñèò ëè èíäóêòèâíîñòü ðàñïîëîæåííîé â ïóñòîòå êàòóøêè îò ïðîòåêàþùåãî ïî íåé òîêà?4. (Î) Êàê èçìåíèòñÿ (óâåëè÷èòñÿ èëè óìåíüøèòñÿ) èíäóêòèâíîñòü êàòóøêè,îõâàòûâàþùåé ôåððîìàãíèòíûé ñåðäå÷íèê, ïðè èçìåíåíèè åãî ñîñòîÿíèÿ îò íåíàñûùåííîãî (ïðè ìàëûõ òîêàõ êàòóøêè) äî íàñûùåííîãî (ïðè áîëüøèõ òîêàõêàòóøêè)?5. (Î) Êàòóøêà îáðàçîâàíà ïðîâîäîì, íàìîòàííûì ïî âèíòîâîé ëèíèè íà öèëèíäðè÷åñêóþ ïîâåðõíîñòü.
Èçìåíèòñÿ ëè èíäóêòèâíîñòü êàòóøêè ïðè óìåíüøåíèè øàãà íàìîòêè (øàãà ñïèðàëè) è ñîõðàíåíèè äëèíû ïðîâîäà?6. Ïðîâîä, îáðàçóþùèé êàòóøêó ñ íåñêîëüêèìè âèòêàìè, ðàñòÿãèâàåòñÿ è ïåðåõîäèò â ïðÿìîëèíåéíûé. Óâåëè÷èëàñü èëè óìåíüøèëàñü ïðè ýòîì èíäóêòèâíîñòü?7. (Î) Èçìåíèòñÿ ëè èíäóêòèâíîñòü êàòóøêè, åñëè â íåå âñòàâèòü ñåðäå÷íèê èçïðîâîäÿùåãî íåìàãíèòíîãî âåùåñòâà? Îäèíàêîâ ëè îòâåò ïðè: à) ïîñòîÿííîì;á) ïåðåìåííîì òîêå êàòóøêè?Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 1 è 21118. Çàâèñèò ëè èíäóêòèâíîñòü ïðîâîäÿùåãî âèòêà, è åñëè çàâèñèò, òî êàê: à) îò ðàäèóñà ïðîâîäà âèòêà; á) ðàäèóñà âèòêà; â) õàðàêòåðà ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà ïî ñå÷åíèþ ïðîâîäà?9. (Î) Êàêîâ õàðàêòåð çàâèñèìîñòè èíäóêòèâíîñòè âåñüìà äëèííîãî ñîëåíîèäàîò åãî ðàäèóñà?10.
Ïðè êàêîì ðàñïîëîæåíèè äâóõ ïëîñêèõ êîíòóðîâ èõ âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòü ïðèìåò íàèáîëüøåå çíà÷åíèå?11. (Î) Èíäóêòèâíîñòè äâóõ îäèíàêîâûõ êîíòóðîâ ðàâíû. Êàêîâî íàèáîëüøååçíà÷åíèå èõ âçàèìíîé èíäóêòèâíîñòè?12. Ïîòîêè ñàìîèíäóêöèè äâóõ êîíòóðîâ ðàâíû ïîòîêó âçàèìíîé èíäóêöèè.×åìó ðàâíà âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòü?13. Êàòóøêà íàìîòàíà íà ìåäíûé êàðêàñ. Îäèíàêîâîå ëè çíà÷åíèå èìååò èíäóêòèâíîñòü êàòóøêè ïðè ïðîòåêàíèè ïî íåé: à) ïîñòîÿííîãî; á) ïåðåìåííîãî òîêà?14. Òðè êàòóøêè èíäóêòèâíî ñâÿçàíû äðóã ñ äðóãîì. Èçìåíèòñÿ ëè âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòü M12, åñëè òðåòüþ êàòóøêó óäàëèòü íà âåñüìà áîëüøîå ðàññòîÿíèå îòäâóõ äðóãèõ?15.
Ïîä äåéñòâèåì ýëåêòðîìàãíèòíîé ñèëû ôåððîìàãíèòíûé ñåðäå÷íèê âòÿãèâàåòñÿ â ñîëåíîèä. Êàê ïðè ýòîì èçìåíÿåòñÿ èíäóêòèâíîñòü ñîëåíîèäà?ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß1. Ðàñïîëîæèòå ïëîñêóþ ðàìêó, íàõîäÿùóþñÿ â ìàãíèòíîì ïîëå òîêà, ïðîòåêàþùåãî ïî âåñüìà äëèííîìó ïðÿìîìó ïðîâîäó, òàê, ÷òîáû âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòüìåæäó ïðîâîäîì è ðàìêîé îêàçàëàñü ðàâíîé íóëþ.2. (Ð) Äëÿ èçìåðåíèÿ èíäóêòèâíîñòè êàòóøêè â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ îïðåäåëÿþò àìïëèòóäû ïðèëîæåííîãî ê íåé íàïðÿæåíèÿ Um è òîêà Im. Òîê èçìåíÿåòñÿïî çàêîíó i = Im sin wt. Íà îñíîâå ñîîòíîøåíèÿ u = L di/dt íàõîäÿò èíäóêòèâíîñòüL = Um/wIm. Ïîñêîëüêó ïðîâîä êàòóøêè îáëàäàåò ñîïðîòèâëåíèåì r, òî ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿ èíäóêòèâíîñòè îêàçûâàåòñÿ çàâèñÿùåé îò r.
Îïðåäåëèòå ñîîòíîøåíèå ìåæäó âåëè÷èíàìè w, L è r, ïðè êîòîðîì ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿèíäóêòèâíîñòè íå ïðåâûñèò äîïóñòèìóþ eäîï.3. Ðàñïîëîæèòå äâà ïëîñêèõ êîíòóðà òàê, ÷òîáû èõ âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòüáûëà ðàâíîé íóëþ.4. Ðàñïîëîæèòå òðè ïëîñêèõ êîíòóðà òàê, ÷òîáû âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòü ëþáûõäâóõ êîíòóðîâ áûëà ðàâíîé íóëþ.5.  îäíîì èç äâóõ èíäóêòèâíî ñâÿçàííûõ êîíòóðîâ ÝÄÑ âçàèìíîé èíäóêöèèèçìåíÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ óêàçàííûìè íà ðèñ. Â1.22 êðèâûìè. Èçîáðàçèòåêðèâûå èçìåíåíèÿ òîêà äðóãîãî êîíòóðà.6.
(Ð) Ïîêàæèòå, ÷òî ïîíÿòèå èíäóêòèâíîñòè íà åäèíèöó äëèíû âåñüìà äëèííîãî áåñêîíå÷íî òîíêîãî (R = 0) ïðÿìîãî ïðîâîäà íå èìååò ñìûñëà.7. Ðàññ÷èòàéòå âçàèìíóþ èíäóêòèâíîñòü âåñüìà äëèííîãî òîíêîãî ïðÿìîãî ïðîâîäà è ïëîñêîé ðàìêè, êîòîðàÿ ðàñïîëîæåíà â îäíîé ïëîñêîñòè ñ ïðîâîäîì(ðèñ. Â1.24).112Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 1 è 2Ðèñ. Â1.248. Ðàññ÷èòàéòå âçàèìíóþ èíäóêòèâíîñòü íà åäèíèöó äëèíû äâóõ 2-ïðîâîäíûõëèíèé ïðè èõ ðàçëè÷íîì âçàèìíîì ðàñïîëîæåíèè (ðèñ. Â1.25, ïðîâîäà 1-é ëèíèè 1, 1¢, 2-é — 2, 2¢). Íàïðàâëåíèå òîêîâ è ðàññòîÿíèÿ ìåæäó ïðîâîäàìè ëèíèéóêàçàíû íà ðèñóíêå.Ðèñ.
Â1.259. (Ð)  íà÷àëüíûé ìîìåíò âðåìåíè òîê â èäåàëüíî ïðîâîäÿùåì êîëüöå ðàâåííóëþ. Ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ âíåøíåãî îäíîðîäíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ, íîðìàëüíàÿ ê ïëîñêîñòè êîëüöà, èçìåíÿåòñÿ ïî çàêîíó B(t) (ðèñ. Â1.26). Èçîáðàçèòå êðèâóþ èçìåíåíèÿ òîêà i(t) â êîëüöå.Ðèñ. Â1.2610. Õàðàêòåð èçìåíåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîòîêà â ôåððîìàãíèòíîì ñåðäå÷íèêå ýëåêòðîìàãíèòíîãî ðåëå è âðåìÿ äîñòèæåíèÿ èì óñòàíîâèâøåãîñÿ ïîñòîÿííîãîçíà÷åíèÿ ìîæíî èçìåíèòü, îõâàòèâ ñåðäå÷íèê êîëüöîì èëè ãèëüçîé èç õîðîøîïðîâîäÿùåãî âåùåñòâà.
Áûñòðåå èëè ìåäëåííåå ïðè ýòîì áóäåò âîçðàñòàòü ìàãíèòíûé ïîòîê ïðè ïîäêëþ÷åíèè îáìîòêè ðåëå ê èñòî÷íèêó ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ? Èçîáðàçèòå êðèâûå F1(t) è F2(t), ñîîòâåòñòâóþùèå èçìåíåíèþ ïîòîêàâ ñåðäå÷íèêå, îõâà÷åííîì è íå îõâà÷åííîì êîëüöîì èëè ãèëüçîé.Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 1 è 211311. (Ð) Èäåàëüíî ïðîâîäÿùåå êîëüöî ñ òîêîì, îòêëþ÷åííîå îò èñòî÷íèêà, äåôîðìèðóåòñÿ ïîä äåéñòâèåì âíåøíèõ ïðèëîæåííûõ ê íåìó ñèë. Ïî÷åìó ïðèýòîì èçìåíÿåòñÿ òîê? Âî ñêîëüêî ðàç èçìåíèëàñü èíäóêòèâíîñòü êîëüöà, åñëèïîñëå äåôîðìàöèè òîê óâåëè÷èëñÿ â 1,5 ðàçà?12.
Ïî äâóì îòêëþ÷åííûì îò èñòî÷íèêà óäàëåííûì äðóã îò äðóãà òîíêèì èäåàëüíî ïðîâîäÿùèì âèòêàì îäèíàêîâîé ôîðìû òå÷åò òîê i. Êàêîå çíà÷åíèå îí áóäåò èìåòü ïîñëå ñîâìåùåíèÿ âèòêîâ, åñëè âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòü Ì > 0?13. (Ð)  ïëîñêîì èäåàëüíî ïðîâîäÿùåì âèòêå èíäóêòèâíîñòüþ L, îòêëþ÷åííîìîò èñòî÷íèêà, òå÷åò òîê i.
Êàêîå çíà÷åíèå ïðèìåò òîê ïîñëå âíåñåíèÿ âèòêà â îäíîðîäíîå ìàãíèòíîå ïîëå ñ èíäóêöèåé B0, ëèíèè êîòîðîé íàïðàâëåíû ê ïëîñêîñòè êîëüöà ïîä óãëîì a? Îõâàòûâàåìàÿ âèòêîì ïëîùàäü ðàâíà S.14. Êîðîòêîçàìêíóòàÿ èäåàëüíî ïðîâîäÿùàÿ îáìîòêà ñ ÷èñëîì âèòêîâ w, èìåþùàÿ ôîðìó ïðÿìîóãîëüíîé ðàìêè, âðàùàåòñÿ âîêðóã ñâîåé îñè â îäíîðîäíîììàãíèòíîì ïîëå, ëèíèè èíäóêöèè êîòîðîãî B0 ïåðïåíäèêóëÿðíû îñè âðàùåíèÿ.Òîê îáìîòêè ðàâåí íóëþ, êîãäà ïëîñêîñòü ðàìêè îõâàòûâàåò íàèáîëüøèé ìàãíèòíûé ïîòîê.
Êàêîâà àìïëèòóäà òîêà â îáìîòêå, åñëè åå èíäóêòèâíîñòü L, à ïëîùàäü, îõâàòûâàåìàÿ ðàìêîé, S?15. (Ð)  äëèííûé êîðîòêîçàìêíóòûé èäåàëüíî ïðîâîäÿùèé ñîëåíîèä ñ òîêîì iâñòàâëÿþò ñâåðõïðîâîäÿùèé äëèííûé öèëèíäð. Êàêèì áóäåò òîê ñîëåíîèäà, åñëèâíóòðåííèé ðàäèóñ ñîëåíîèäà ðàâåí Ri, âíåøíèé ðàäèóñ öèëèíäðà ðàâåí Re?1.8. Ïîòåíöèàëüíîå è âèõðåâîå ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿÂÎÏÐÎÑÛ1. Ïî ïðîâîäó òå÷åò ïîñòîÿííûé òîê. Ñóììàðíûé çàðÿä ýëåìåíòà ïðîâîäà ðàâåííóëþ.
Ñóùåñòâóåò ëè ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå âíå ïðîâîäà?2. Ðàçîìêíóòàÿ íà êîíöå äâóõïðîâîäíàÿ ëèíèÿ ïðèñîåäèíåíà ê èñòî÷íèêó èçìåíÿþùåéñÿ âî âðåìåíè ÝÄÑ. Ïðè êàêèõ óñëîâèÿõ ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå âîêðóãïðîâîäîâ ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ïîòåíöèàëüíîå?3. Ïî äëèííîìó ïðîâîäó êðóãëîãî ñå÷åíèÿ òå÷åòïîñòîÿííûé òîê. Íàïðÿæåíèå èçìåðÿþò ìåæäóòî÷êàìè À,  ïîâåðõíîñòè ïðîâîäà (ðèñ. Â1.27).Çàâèñèò ëè ïîêàçàíèå âîëüòìåòðà îò ðàñïîëîæåíèÿ ñîåäèíèòåëüíûõ ïðîâîäîâ à, b? Èçìåíèòñÿëè îòâåò, åñëè òîê ïðîâîäà ïåðåìåííûé?4. Ïî ïðîâîäó (ðèñ.
Â1.27) òå÷åò ïåðåìåííûé òîê.Ðèñ. Â1.27Ïðè êàêîì èç âàðèàíòîâ (1, 2, 3) ðàñïîëîæåíèÿïðîâîäîâ à, b íàïðÿæåíèå ìåæäó òî÷êàìè À, Âèìååò íàèìåíüøåå çíà÷åíèå?5. (Î) Ïëîñêèé ïðîâîäÿùèé çàìêíóòûé âèòîêíàõîäèòñÿ â ïåðåìåííîì ìàãíèòíîì ïîëå(ðèñ. Â1.28, à), âñëåäñòâèå ÷åãî ïî âèòêó òå÷åòïåðåìåííûé òîê. Áóäåò ëè â íåì ïðîòåêàòü òîê,åñëè âåñü ïðîâîä âèòêà ýêðàíèðîâàòü îò ìàãíèòÐèñ. Â1.28114Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 1 è 2íîãî ïîëÿ, çàêëþ÷èâ åãî â òðóá÷àòûé ôåððîìàãíèòíûé ýêðàí? Íà ðèñ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
