Теоретические основы электротехники-1 (855784), страница 51
Текст из файла (страница 51)
(Î) Ïî÷åìó, íåñìîòðÿ íà îäèíàêîâóþ ðàçìåðíîñòü âåëè÷èí r è x, à òàêæå g è b,ïðè ðàñ÷åòàõ íåëüçÿ èñïîëüçîâàòü âåëè÷èíû z = r ± x; y = g ± b?5. (Î) Ïî÷åìó â âûðàæåíèè äëÿ ðåàêòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ (ïðîâîäèìîñòè) èíäóêòèâíîå è åìêîñòíîå ñîïðîòèâëåíèÿ (ïðîâîäèìîñòè) âõîäÿò ñ ðàçíûìè çíàêàìè?6.
 öåïè, ñîñòîÿùåé èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ó÷àñòêîâ r, L, C, âåëè÷èíàr ñòðåìèòñÿ ê íóëþ. Îïèøèòå èçìåíåíèå óãëà ñäâèãà ìåæäó âõîäíûìè òîêîì èíàïðÿæåíèåì.7. (Î) Óãîë ñäâèãà ìåæäó òîêîì è íàïðÿæåíèåì â ýëåêòðè÷åñêîé öåïè, ñîñòîÿùåé èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ó÷àñòêîâ r, L, C (ïàðàëëåëüíî ñîåäèíåííûõ ó÷àñòêîâ g, L, C), ïîëîæèòåëåí.
Ìîæíî ëè èçìåíèòü çíàê óãëà, èçìåíÿÿ:à) ñîïðîòèâëåíèå r (ïðîâîäèìîñòü g); á) ÷àñòîòó ïðèëîæåííîãî íàïðÿæåíèÿ;â) åìêîñòü C; ã) èíäóêòèâíîñòü L?8. Öåïü ñîñòîèò èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ èñòî÷íèêà ñèíóñîèäàëüíîéÝÄÑ è ðåçèñòîðà. Èçìåíèòñÿ ëè àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå öåïè, åñëè ïàðàëëåëüíî ðåçèñòîðó ïîäêëþ÷èòü: à) êîíäåíñàòîð; á) êàòóøêó èíäóêòèâíîñòè; â) äðóãîéðåçèñòîð?9. (Ð)  êàêèõ ïðåäåëàõ áóäåò èçìåíÿòüñÿ óãîë ìåæäó âõîäíûì òîêîì è íàïðÿæåíèåì íà âõîäå äâóõïîëþñíèêà, ñîñòîÿùåãî èç ñîåäèíåííûõ ïîñëåäîâàòåëüíîó÷àñòêîâ r, L è C, ïðè èçìåíåíèè ñîïðîòèâëåíèÿ r ðåçèñòîðà îò íóëÿ äî áåñêîíå÷íîñòè?ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß1. Óêàæèòå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó âåëè÷èíàìè r, L è C äëÿ öåïè, ñîñòîÿùåé èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ó÷àñòêîâ r, L, C, ïðè êîòîðûõ òîê: à) îïåðåæàåò íàïðÿæåíèå íà 45°; á) ñîâïàäàåò ñ íàïðÿæåíèåì ïî ôàçå; â) îòñòàåò îò íàïðÿæåíèÿíà óãîë p/2.2.
Îïðåäåëèòå çíà÷åíèå óãëîâîé ÷àñòîòû w0, ïðè êîòîðîì àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå (àêòèâíàÿ ïðîâîäèìîñòü) öåïè, ñîñòîÿùåé èç ïîñëåäîâàòåëüíî (ïàðàëëåëüíî) âêëþ÷åííûõ ó÷àñòêîâ r (g), L, C ðàâíî åå ïîëíîìó ñîïðîòèâëåíèþ (ïîëíîéïðîâîäèìîñòè).3. (Ð) Àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäà êàòóøêè ïðè ÷àñòîòå w0 â äâà ðàçà ìåíüøå åå ðåàêòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ (r = xL/2). Îïðåäåëèòå ÷àñòîòó w1, ïðè êîòîðîéáóäåò âûïîëíÿòüñÿ ðàâåíñòâî r = 2xL, ïðè óñëîâèè, ÷òî àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèåíå çàâèñèò îò ÷àñòîòû.Ðèñ. Â4.10218Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 44.
(Ð) Äëÿ èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.10 öåïåé îïðåäåëèòå îòñóòñòâóþùèå â òàáëèöå çíà÷åíèÿ òîêà (ñõåìû à, á, â) èëè íàïðÿæåíèÿ (ñõåìà ã).Íîìåð âàðèàíòàIr, ÀIC, ÀI L, ÀUr, ÂU L, ÂUC, ÂU, Â1*?52111?21?34040?40353?10?200220* Äëÿ ñõåì à, â, ã.5. Âûðàçèòå äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ óêàçàííûõ íà ñõåìàõ (ðèñ. Â4.11) òîêîâ èíàïðÿæåíèé ÷åðåç çàäàííûå ôóíêöèè e1(t) = Em1 sin wt, e2(t) = Em2 sin (wt + p/2),Á1(t) = Ám1 sin wt, Á2(t) = Ám2 sin (wt + p/2) è âåëè÷èíû r, L, C.Ðèñ. Â4.116. (Ð) Ñîñòàâüòå ïðîñòåéøèå ñõåìû äâóõïîëþñíèêîâ, ó êîòîðûõ óãîë ñäâèãàïî ôàçå j ìåæäó âõîäíûìè òîêîì è íàïðÿæåíèåì: à) j > 0, á) j = – p/2, â) j = 0,ã) j < 0, ä) j = p/2.ÇÀÄÀ×È1.
(Ð) Ïîêàæèòå, ÷òî íå ñóùåñòâóåò äâóõïîëþñíèêîâ, ñîäåðæàùèõ òîëüêî ýëåìåíòû r, L è C, äëÿ êîòîðûõ | j | > p/2.2. (Ð) Öåïü, ñîñòîÿùàÿ èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ó÷àñòêîâ r, L è C, ïîäêëþ÷åíà ê èñòî÷íèêó ÝÄÑ e(t) = Em sin wt. Ïîëó÷èòå âûðàæåíèÿ äëÿ âåëè÷èíI(w), Ur(w), UL(w). Îïðåäåëèòå ÷àñòîòó w0, ïðè êîòîðîé I(w) äîñòèãàåò ìàêñèìóìà.4.4. Ìîùíîñòü â öåïè ñèíóñîèäàëüíîãî òîêàÂÎÏÐÎÑÛ1. (Î) Ìîæåò ëè ýëåêòðè÷åñêàÿ öåïü, â êîòîðîé ïîëíàÿ ìîùíîñòü S ðàâíà àêòèâíîé ìîùíîñòè P, ñîäåðæàòü ðåàêòèâíûå ýëåìåíòû?2. Ïðè êàêîì óñëîâèè àêòèâíàÿ ìîùíîñòü â öåïè ðàâíà íóëþ? Èçîáðàçèòå ýëåêòðè÷åñêóþ öåïü, ñîîòâåòñòâóþùóþ ýòîìó ñëó÷àþ.Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 42193. (Î) Ìîãóò ëè áûòü îòðèöàòåëüíûìè: à) ïîëíàÿ ìîùíîñòü; á) àêòèâíàÿ ìîùíîñòü; â) ðåàêòèâíàÿ ìîùíîñòü.
Ïðèâåäèòå ïðèìåðû.4. Ïî÷åìó â ýëåêòðîýíåðãåòèêå ñòðåìÿòñÿ ê ïîâûøåíèþ êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè?5. Öåïü ñ ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûìè ó÷àñòêàìè r, L íàõîäèòñÿ ïîä äåéñòâèåì èñòî÷íèêà íàïðÿæåíèÿ u(t) = Um sin wt. Èçìåíèòñÿ ëè àêòèâíàÿ ìîùíîñòü âöåïè, åñëè èçìåíèòü ÷àñòîòó w?6. Ñïðàâåäëèâî ëè óòâåðæäåíèå î òîì, ÷òî â äâóõïîëþñíèêå îòñóòñòâóþò ðåàêòèâíûå ýëåìåíòû, åñëè j = 0?7. (Î) Ìãíîâåííàÿ ìîùíîñòü íà âõîäå öåïè, ñîñòîÿùåé èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ó÷àñòêîâ r, L è C, ðàâíà ñóììå ìãíîâåííûõ ìîùíîñòåé íà êàæäîì èçýëåìåíòîâ.
Ñïðàâåäëèâî ëè ýòî óòâåðæäåíèå äëÿ áîëåå ñëîæíûõ ñõåì?8. Èìåþò ëè ìåñòî êîëåáàíèÿ ýíåðãèè â öåïÿõ ñ îäíèì ðåàêòèâíûì ýëåìåíòîì?9. Êîëåáëåòñÿ ëè àêòèâíàÿ ìîùíîñòü ïðè êîëåáàíèÿõ ìãíîâåííîé ìîùíîñòè?10. (Î) Ìîæíî ëè, ïîëüçóÿñü ãðàôèêîì ìãíîâåííîé ìîùíîñòè, îïðåäåëèòü, êàêîé õàðàêòåð (åìêîñòíûé èëè èíäóêòèâíûé) èìååò ñîïðîòèâëåíèå öåïè?ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß1. Âûðàçèòå êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè äâóõïîëþñíèêîâ (ðèñ. Â4.12) ÷åðåç èõ ïàðàìåòðû, ñ÷èòàÿ, ÷òî äâóõïîëþñíèêè ïîäêëþ÷åíû ê èñòî÷íèêó ñèíóñîèäàëüíîãîíàïðÿæåíèÿ.Ðèñ. Â4.122.
Âûðàçèòå cos j öåïè ÷åðåç àêòèâíóþ P è ðåàêòèâíóþ Q ìîùíîñòè â öåïè ñèíóñîèäàëüíîãî òîêà.3. Íà ðèñ. Â4.13 ïðèâåäåíû îñöèëëîãðàììû îäíîãî ïåðèîäà òîêà è íàïðÿæåíèÿäâóõïîëþñíèêà. Íàéäèòå àêòèâíóþ ìîùíîñòü, ïîòðåáëÿåìóþ äâóõïîëþñíèêîì.Ðèñ. Â4.134. (Ð) Êàê èçìåíèòñÿ àêòèâíàÿ ìîùíîñòü öåïè, èçîáðàæåííîéíà ðèñ. Â4.14, ïðè e(t) = Em sin wt, åñëè âíóòðü êàòóøêè âíåñòèôåððîìàãíèòíûé ñåðäå÷íèê? (Ïîòåðÿìè â ñåðäå÷íèêå ïðåíåáðå÷ü.)Ðèñ. Â4.14220Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 45. (Î) Ãåíåðàòîð ñèíóñîèäàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ èìååò íîìèíàëüíîå íàïðÿæåíèåU0, íîìèíàëüíûé òîê I0 è ìîæåò ïðè àêòèâíîé íàãðóçêå ðàçâèòü ìîùíîñòü P0 = U0I0. Íà ñêîëüêî ïðèøëîñü áû ïîâûñèòü íàïðÿæåíèå ãåíåðàòîðà U0 ïðè I0 = const,÷òîáû àêòèâíàÿ ìîùíîñòü P0 â íàãðóçêå îñòàëàñü íåèçìåííîé ïðè êîýôôèöèåíòåìîùíîñòè íàãðóçêè: à) 0,8; á) 0,6; â) 0,5?6.
Èçâåñòíû àêòèâíàÿ ìîùíîñòü P â öåïè, à òàêæå ïîëíàÿ ìîùíîñòü S è ïðèëîæåííîå ê öåïè íàïðÿæåíèå U. Íàéäèòå âûðàæåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâr, x, z, g, b, y öåïè.7. (Ð) Ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäîâ êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè ïðè ÷àñòîòå w0 ìåíüøååå èíäóêòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ â 2 ðàçà. Êàê íàäî èçìåíèòü ÷àñòîòó òîêà, ÷òîáûêîýôôèöèåíò ìîùíîñòè âûðîñ â 2 ðàçà? Ïðèìèòå äîïóùåíèå î íåçàâèñèìîñòèñîïðîòèâëåíèÿ ïðîâîäîâ îò ÷àñòîòû.8. (Ð) Îïðåäåëèòå êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè â èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.15 ñõåìàõ, ñ÷èòàÿ ïîêàçàíèÿ ïðèáîðîâ èçâåñòíûìè.à) V1 = 120 Â, V2 = 50 Â, A1 = 2 À, P2 = 50 Âò;á) V1 = 100 Â, A1 = 2 À, P2 = 50 Âò.Ðèñ. Â4.159.
(Ð) Îïðåäåëèòå ïîêàçàíèÿ âàòòìåòðà â èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.16 ñõåìàõ.Ðèñ. Â4.16Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 422110. Íà ðèñ. Â4.17 èçîáðàæåí ãðàôèê ìãíîâåííîé ìîùíîñòè ó ïîòðåáèòåëÿ ýëåêòðîýíåðãèè. Îïðåäåëèòå àêòèâíóþ, ðåàêòèâíóþ è ïîëíóþ ìîùíîñòè, à òàêæå cos j,ñ êîòîðûì ðàáîòàåò ïîòðåáèòåëü.P+ = 500 Â×À, P– = 100 Â×À11.
Ïîëó÷èòå âûðàæåíèÿ äëÿ ìãíîâåííîé ìîùíîñòèíà çàæèìàõ âñåé öåïè, à òàêæå äëÿ ìãíîâåííûõ ìîùíîñòåé íà êàæäîì èç ýëåìåíòîâ èçîáðàæåííûõ íàðèñ. Â4.18 öåïåé (e(t) = Em sin wt, Á(t) = Ám sin wt).Ðèñ. Â4.17Ðèñ. Â4.18ÇÀÄÀ×È1. (Ð) Äîêàæèòå, ÷òî â öåïè, ñîñòîÿùåé èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ó÷àñòêîâ r, L, ïðè èçìåíåíèè r, ïîñòîÿííîé èíäóêòèâíîñòè L è ïîñòîÿííîé àìïëèòóäåïðèëîæåííîãî ê öåïè ñèíóñîèäàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ àêòèâíàÿ ìîùíîñòü äîñòèãàåò ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ ïðè r = wL.2. (P)  óñëîâèÿõ ïðåäûäóùåé çàäà÷è îïðåäåëèòå ìàêñèìóì àêòèâíîé ìîùíîñòè ïðè ïîñòîÿííîì r è ïåðåìåííîé L.3.
(P) C ïîìîùüþ âåêòîðíîé äèàãðàììû ïîÿñíèòå, êàêèì îáðàçîì ïîäêëþ÷åíèåêîíäåíñàòîðà ïàðàëëåëüíî àêòèâíî-èíäóêòèâíîé íàãðóçêå ìîæåò óâåëè÷èòü êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè.4.5. Ýêâèâàëåíòíûå ïàðàìåòðû öåïè,ðàññìàòðèâàåìîé êàê äâóõïîëþñíèêÂÎÏÐÎÑÛ1. Ýêâèâàëåíòíûå ïàðàìåòðû rý è gý íåêîòîðîãî äâóõïîëþñíèêà èçâåñòíû. Ìîæíî ëè ïî ýòèì äàííûì îïðåäåëèòü âåëè÷èíû bý è xý?2.
(Î) Ìîæíî ëè èçìåíèòü àêòèâíóþ ïðîâîäèìîñòü öåïè, íå èçìåíÿÿ åå àêòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ?3. (Î) Öåïü ïåðåìåííîãî òîêà ñîñòîèò èç èñòî÷íèêà ÝÄÑ è ðåçèñòîðà. Êàêèåýëåìåíòû ñëåäóåò âêëþ÷èòü â öåïü, ÷òîáû âäâîå óìåíüøèòü åå ýêâèâàëåíòíóþàêòèâíóþ ïðîâîäèìîñòü, îñòàâèâ íåèçìåííûì àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå?222Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 44. (Î) Èçâåñòíû êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè äâóõïîëþñíèêà è åãî ýêâèâàëåíòíîåïîëíîå ñîïðîòèâëåíèå. Ìîãóò ëè áûòü îäíîçíà÷íî îïðåäåëåíû ïî ýòèì äàííûìýêâèâàëåíòíîå àêòèâíîå è ðåàêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèÿ äâóõïîëþñíèêà?5. Ðåàêòèâíàÿ ìîùíîñòü äâóõïîëþñíèêà îòðèöàòåëüíà. Îçíà÷àåò ëè ýòî, ÷òî åãîýêâèâàëåíòíîå ðåàêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå íîñèò åìêîñòíûé õàðàêòåð? Ìîæåò ëèýòîò äâóõïîëþñíèê ñîäåðæàòü êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè?6.
Ìîæåò ëè îäèí è òîò æå äâóõïîëþñíèê èìåòü ðàçëè÷íûå ñõåìû çàìåùåíèÿïðè ðàçíûõ ÷àñòîòàõ ñèíóñîèäàëüíîãî òîêà?7. (Î) Ìîæíî ëè ïîñòðîèòü äâóõïîëþñíèê ñ ðåàêòèâíûìè ýëåìåíòàìè, âõîäíûåñîïðîòèâëåíèå è ïðîâîäèìîñòü êîòîðîãî íå çàâèñÿò îò ÷àñòîòû?8. Ýêâèâàëåíòíîå àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå ìàññèâíîãî ïðîâîäíèêà ïðè ÷àñòîòåòîêà w0 ðàâíî r0. Êàê èçìåíÿåòñÿ ýêâèâàëåíòíîå ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà ïðèóâåëè÷åíèè ÷àñòîòû? Ñ êàêèì ôèçè÷åñêèì ÿâëåíèåì ñâÿçàíî èçìåíåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ?9.
(Î) Ê êàòóøêå èíäóêòèâíîñòè, íàõîäÿùåéñÿ ïîä äåéñòâèåì ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ, ïîäíåñëè ìåäíóþ áîëâàíêó. Êàê èçìåíèòñÿ ýêâèâàëåíòíîå àêòèâíîåñîïðîòèâëåíèå êàòóøêè?ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß1. Óêàæèòå ñïîñîá èçìåðåíèÿ ýêâèâàëåíòíîãî ïîëíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ è ýêâèâàëåíòíîãî àêòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ öåïè. Èçîáðàçèòå ñõåìó ñ èñïîëüçîâàíèåìàìïåðìåòðà, âîëüòìåòðà è âàòòìåòðà äëÿ âûïîëíåíèÿ èçìåðåíèé.2. (Ð) Ñõåìà íåêîòîðîãî äâóõïîëþñíèêà íåèçâåñòíà. Èñïîëüçóÿ àìïåðìåòð, âîëüòìåòð è âàòòìåòð, à òàêæå äîïîëíèòåëüíûå êîíäåíñàòîð è êàòóøêó èíäóêòèâíîñòè,ïðåäëîæèòå íåñêîëüêî ðàçëè÷íûõ îïûòîâ, êîòîðûå ïîçâîëÿò îïðåäåëèòü âåëè÷èíóè çíàê ýêâèâàëåíòíîãî ðåàêòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ äâóõïîëþñíèêà.3.
(Ð) Äëÿ ñõåì, èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.19, îïðåäåëèòå ýêâèâàëåíòíûå ïàðàìåòðû rý, xý, zý, yý, bý, gý ïðè xL = xC = r = 1 Îì.Ðèñ. Â4.194. (Ð) Äëÿ ñõåì, èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.20, îïðåäåëèòå âåëè÷èíó xC, ïðè êîòîðîé òîê íà âõîäå öåïè è ïðèëîæåííîå ê íåé íàïðÿæåíèå ñîâïàäàþò ïî ôàçå.Ðèñ. Â4.20Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 42235. (Ð) Ïàðàìåòðû èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.21 ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé ïðè ÷àñòîòå w = w0 íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå òàêîâû, ÷òî r @ xL @ xC. Ñîñòàâüòå ñõåìû çàìåùåíèÿýòèõ öåïåé ïðè w >> w0; w << w0.Ðèñ. Â4.216. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû öåïåé, ñõåìû çàìåùåíèÿ êîòîðûõ ñëåäóåò èçìåíÿòü ïðèèçìåíåíèè ÷àñòîòû íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå.ÇÀÄÀ×È1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
