Теоретические основы электротехники-1 (855784), страница 78
Текст из файла (страница 78)
Â6.42. (Ð) ×àñòîòíàÿ çàâèñèìîñòü x(w) öåïè, ñîäåðæàùåé äâå ïàðàëëåëüíî âêëþ÷åííûå âåòâè L1C1 è L2C2, èìååò äâà íóëÿ è äâà ïîëþñà. Äàéòå êà÷åñòâåííîå îáúÿñíåíèå îáðàçîâàíèÿ ïîëþñà, ëåæàùåãî ìåæäó íóëÿìè.3. Íóëè è ïîëþñû ôóíêöèè xâõ(w) öåïè, ñîäåðæàùåé òîëüêî ðåàêòèâíûå ýëåìåíòû, ÷åðåäóþòñÿ. Ñôîðìóëèðóéòå è äîêàæèòå ñïðàâåäëèâîñòü àíàëîãè÷íîãî óòâåðæäåíèÿ äëÿ äóàëüíîé öåïè.Ðèc. Â6.54.
(Ð) Îïðåäåëèòå õàðàêòåð èçìåíåíèÿ ïîêàçàíèé ïðèáîðîâ äëÿ èçîáðàæåííûõíà ðèc. Â6.5 öåïåé ïîñëå çàìûêàíèÿ êëþ÷à Ê, åñëè äî åãî çàìûêàíèÿ öåïè áûëèíàñòðîåíû â ðåçîíàíñ.Âîïðîñû, çàäà÷è è óïðàæíåíèÿ ê ãëàâàì 6, 7 è 8357ÇÀÄÀ×È1. (Î) Ñôîðìóëèðóéòå ïðàâèëî, ïîëüçóÿñü êîòîðûì, ìîæíî ïî âèäó öåïè, ñîäåðæàùåé òîëüêî êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè è êîíäåíñàòîðû, îïðåäåëèòü ÷èñëî íóëåéè ïîëþñîâ çàâèñèìîñòè xâõ(w).2. (Î) Çàâèñèìîñòü xâõ(w) öåïè, ñîäåðæàùåé òîëüêî êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè èêîíäåíñàòîðû, èìååò äâà íóëÿ è äâà ïîëþñà. Èçîáðàçèòå öåïü ñ òàêîé õàðàêòåðèñòèêîé.6.4. ×àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåéÓÏÐÀÆÍÅÍÈß1.
(Ð) Ïîñòðîéòå àìïëèòóäíûå K(w) = U2 (w)/U1(w) è ôàçîâûå ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè j(w) = y u2 (w) - y u1 (w) öåïåé, ñõåìû êîòîðûõ èçîáðàæåíû íà ðèc. Â6.6.Ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðîâ óêàçàíû â îìàõ, èíäóêòèâíîñòè êàòóøåê — â ìèëëèãåíðè, åìêîñòè êîíäåíñàòîðîâ — â ìèêðîôàðàäàõ.Ðèc. Â6.62.
(Î) Ïðè êàêîì ñîîòíîøåíèè ïàðàìåòðîâ çíà÷åíèå àìïëèU (w)òóäíî-÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè K(w) = âûõèçîáðàæåíU âõ (w)íîé íà ðèc. Â6.7 öåïè ìîæåò ïðåâûñèòü 1?Ðèc. Â6.7U ( jw)è ìíèìûå3. (Ð) Ïîñòðîéòå âåùåñòâåííûå F1(w) = Re 2U 1( jw)U ( jw)÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â6.6 ýëåêF2(w) = Im 2U 1( jw)òðè÷åñêèõ öåïåé âàðèàíòîâ à, á, ã, ä, æ, ç. Ïîñòðîéòå òàêæå ãîäîãðàôû àìïëèòóäU ( jw)íî-ôàçîâîé ÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè K(jw) = 2.U 1( jw)4.
(Ð) Ïîñòðîéòå ëîãàðèôìè÷åñêèå àìïëèòóäíûå ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêèU (w)= F (lg w) èçîáðàæåííûõ íà ðèc. Â6.6 (âàðèàíòû à, á, ã, ä) öåïåé.20 lg 2U 1(w)Îïðåäåëèòå íàêëîí õàðàêòåðèñòèê ïðè w ® 0 è w ® ¥.Âîïðîñû, çàäà÷è è óïðàæíåíèÿ ê ãëàâàì 6, 7 è 83586.5. Ðåçîíàíñ â ýëåêòðè÷åñêèõ öåïÿõ ïðîèçâîëüíîãî âèäàÂÎÏÐÎÑÛ È ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß1. (O) Ïîëó÷èòå âûðàæåíèÿ äëÿ ðåçîíàíñíûõ ÷àñòîò èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â6.8öåïåé.Ðèc. Â6.82. Íåèäåàëüíûé êîíäåíñàòîð åìêîñòüþ C = 10–6 Ô èìååò ïðè ÷àñòîòå w = 104 c–11äîáðîòíîñòü Q == 2000 (r — åãî àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå). Îïðåäåëèòå ïàwC × rðàìåòðû åãî ñõåìû çàìåùåíèÿ, ñîñòîÿùåé èç ðåçèñòîðà è èäåàëüíîãî êîíäåíñàòîðà, âêëþ÷åííûõ à) ïîñëåäîâàòåëüíî; á) ïàðàëëåëüíî.3. Ìîùíîñòü ïîòåðü â íåèäåàëüíîé êàòóøêå èíäóêòèâíîñòè ñîñòàâëÿåò 4 Âò ïðèwLêàòóøêè (r — ååòîêå 1 À ÷àñòîòîé w = 103 c–1.
Îïðåäåëèòå äîáðîòíîñòü Q =ràêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå), åñëè åå èíäóêòèâíîñòü ðàâíà 0,1 Ãí.1wLöåïåé, èçîáðàæåííûõ íà ðèc. Â6.9,4. Ðàññ÷èòàéòå äîáðîòíîñòü Q ==rýwÑ × rýåñëè äîáðîòíîñòè êîíäåíñàòîðà è êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè, âõîäÿùèõ â êàæäóþèç öåïåé, ðàâíû, ñîîòâåòñòâåííî, QC è QL.Ðèc. Â6.9Ðèc. Â6.105. Îïðåäåëèòå äèàïàçîí çíà÷åíèé ñîïðîòèâëåíèÿ r ðåçèñòîðà, â êîòîðîì ðåçîíàíñ â öåïè (ðèc. Â6.10) íåâîçìîæåí íè ïðè êàêîé ÷àñòîòå (L = 10–3 Ãí,Ñ = 10 ìêÔ).6.
Âîçìîæåí ëè ðåçîíàíñ â öåïè (ðèc. Â6.11) ïðè ëþáûõ çíà÷åíèÿõ r1 è r2?Âîïðîñû, çàäà÷è è óïðàæíåíèÿ ê ãëàâàì 6, 7 è 83597. Êàêîâî íàèáîëüøåå çíà÷åíèå r1, ïðè êîòîðîì â öåïè (ðèc. Â6.11,r2 = 0) âîçìîæåí ðåçîíàíñ?8. Äëÿ âñåõ ëè öåïåé, ñîäåðæàùèõ ðåçèñòîðû, âîçìîæíà íàñòîéêàâ ðåçîíàíñ ïîäáîðîì ñîïðîòèâëåíèé ðåçèñòîðîâ?Ðèc. Â6.119.
Íàõîäÿòñÿ ëè â ïðîòèâîôàçå íàïðÿæåíèÿ uL è uC â öåïÿõ, èçîáðàæåííûõ íà ðèc. Â6.8, à, á, ïðè ðåçîíàíñå?10. (Î) Èçîáðàçèòå çàâèñèìîñòè I1(w) è I2(w) â öåïè(ðèc. Â6.12) ïðè k = 0. Ñêîëüêî íóëåé è ïîëþñîâ èìååòâ ýòîì ñëó÷àå õàðàêòåðèñòèêà õâõ(w)?11. (Ð) Ïîëó÷èòå âûðàæåíèÿ äëÿ ÷àñòîò ðåçîíàíñà èçîáðàæåííûõ íà ðèc. Â6.13 öåïåé (M > 0).Ðèc.
Â6.12Ðèc. Â6.1312. (Ð) Îïðåäåëèòå ÷àñòîòû ðåçîíàíñà â öåïÿõ, èçîáðàæåííûõ íà ðèc. Â6.14(L = 10–3 Ãí, Ñ = 10–5 Ô, M = 5×10–4 Ãí, r = 1 Îì).Ðèc. Â6.1413. Ïîñòðîéòå âåêòîðíûå äèàãðàììû äëÿ öåïåé, èçîáðàæåííûõ íà ðèc. Â6.14 ïðè÷àñòîòå ðåçîíàíñà.7.1.
Êëàññèôèêàöèÿ ìíîãîôàçíûõ öåïåé è ñèñòåìÂÎÏÐÎÑÛ1. Êàêèìè ïðåèìóùåñòâàìè îáëàäàþò ìíîãîôàçíûå ñèñòåìû?2. ×åìó ðàâåí óãîë ñäâèãà ìåæäó ôàçíûìè ÝÄÑ 6-ôàçíîé ñèììåòðè÷íîé ñèñòåìû?3. (Î) Ïî÷åìó ñå÷åíèå íåéòðàëüíîãî ïðîâîäà îáû÷íî âûáèðàþò ìåíüøèì ñå÷åíèÿ ôàçíûõ ïðîâîäîâ?4. Âñåãäà ëè ïðè ñèììåòðè÷íîé ñèñòåìå ôàçíûõ ÝÄÑ ñèììåòðè÷íà ñèñòåìàè ëèíåéíûõ ÝÄÑ?360Âîïðîñû, çàäà÷è è óïðàæíåíèÿ ê ãëàâàì 6, 7 è 85. (Î) Ôàçíûå îáìîòêè ãåíåðàòîðà ñîåäèíåíû òðåóãîëüíèêîì.
×åìó ðàâíû òîêèôàç, åñëè ïðèåìíèê îòñîåäèíåí, à ñèñòåìà ôàçíûõ ÝÄÑ ñèììåòðè÷íà?6. Êàêèå íåäîñòàòêè ïðèñóùè íåóðàâíîâåøåííûì ìíîãîôàçíûì ñèñòåìàì?7. Ìîæåò ëè äâóõôàçíàÿ ñèñòåìà áûòü óðàâíîâåøåííîé?8. Ïðè êàêîì ñïîñîáå ñîåäèíåíèé òðåõôàçíûõ öåïåé: à) ôàçíûå òîêè îäíîâðåìåííî ÿâëÿþòñÿ ëèíåéíûìè; á) ôàçíûå íàïðÿæåíèÿ îäíîâðåìåííî ÿâëÿþòñÿëèíåéíûìè?ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß1. (Ð) Èçîáðàçèòå íà ðèñóíêå 6-ôàçíóþ öåïü, îáðàçîâàííóþ ñîåäèíåíèåì ýëåìåíòîâ ïðèåìíèêà è ãåíåðàòîðà â øåñòèóãîëüíèê è øåñòèëó÷åâóþ çâåçäó.
Ïîëó÷èòå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó ëèíåéíûìè è ôàçíûìè íàïðÿæåíèÿìè è òîêàìè6-ôàçíîé ñèñòåìû, âûðàæåíèÿ äëÿ àêòèâíîé è ðåàêòèâíîé ìîùíîñòåé.2. (Î) Êàêèå èç ìíîãîôàçíûõ ñèñòåì òîêîâ ÿâëÿþòñÿ ñèììåòðè÷íûìè:à) i1 = 20 2 sin wt, i2 = 20 2 sin (wt – 2p/3), i3 = 20 2 sin (wt + 2p/3);á) i1 = 2 sin wt, i2 = 2 sin (wt – p/2); â) i1 = 10 cos wt, i2 = 2 cos (wt – p);ã) i1 = 10 cos (wt + p/2), i2 = 10 cos (wt + p/2 + 2p/3), i3 = 10 cos (wt + p/2 + 4p/3);ä) i1 = 10,1 sin (wt + y), i2 = 10 sin (wt + y – 2p/3), i3 = 10 cos (wt + y – 2p/3);å) i1 = sin wt, i2 = cos wt, i3 = sin (wt + p), i4 = cos (wt + p).Èçîáðàçèòå òîêè íà âåêòîðíûõ äèàãðàììàõ.3. (Î) ÝÄÑ e1, e2 è e3, èíäóöèðóåìûå â îáìîòêàõ ãåíåðàòîðà, îáðàçóþò ñèììåòðè÷íóþ ñèñòåìó ïðÿìîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè.
Îïðåäåëèòå ïîêàçàíèÿ U âîëüòìåòðîâ V1¸V4 â èçîáðàæåííûõ íà ðèc. Â7.1 ñõåìàõ ïðè îòñîåäèíåííîì ïðèåìíèêå è çàäàííûõ äåéñòâóþùèõ çíà÷åíèÿõ ôàçíûõ ÝÄÑ ãåíåðàòîðà, ðàâíûõ 220 Â.Îïðåäåëèòå ïîêàçàíèÿ I àìïåðìåòðà A2 â ñõåìàõ â, ã ïðè êîìïëåêñíîì ñîïðîòèâëåíèè ôàç ãåíåðàòîðà Zô = (2,2 + j10) Îì.Ðèc. Â7.1Âîïðîñû, çàäà÷è è óïðàæíåíèÿ ê ãëàâàì 6, 7 è 83614. (Î) Îïðåäåëèòå ïîêàçàíèÿ ïðèáîðîâ â èçîáðàæåííûõ íà ðèc. Â7.2 ñõåìàõ, ïðèíèìàÿ, ÷òî ñèñòåìà ÝÄÑ è íàãðóçêà ñèììåòðè÷íû (Eô = 220 Â, Z = 10 + j10 Îì).Ðèc. Â7.2ÇÀÄÀ×È1. (Ð) Äëÿ êîìïåíñàöèè ðåàêòèâíîé ìîùíîñòè â òðåõôàçíîì ïðèåìíèêå(ZA = ZB = ZC = 10 + j10 Îì) ê íåìó ïîäêëþ÷àþò áàòàðåþ êîíäåíñàòîðîâ. Íàéäèòåçíà÷åíèå åìêîñòè C êîíäåíñàòîðîâ ïðè ñîåäèíåíèè ïðèåìíèêà: 1) òðåóãîëüíèêîì;2) â çâåçäó; è áàòàðåè êîíäåíñàòîðîâ: à) òðåóãîëüíèêîì; á) â çâåçäó. Ðàññ÷èòàéòåòîê êîíäåíñàòîðîâ è ïðèåìíèêà, à òàêæå íàïðÿæåíèÿ íà êîíäåíñàòîðå C è ïðèåìíèêå ïðè Uô = 220 Â, w = 100p ñ–1.2. (Ð) Ïîêàæèòå, ÷òî ïðè ñèììåòðèè ÝÄÑ å è íàãðóçêè ðåàêòèâíóþ ìîùíîñòüâ íàãðóçêå ìîæíî îïðåäåëèòü ïî ôîðìóëå Q = 3P, ãäå P — ïîêàçàíèå âàòòìåòðà(ðèñ.
Â7.3).362Âîïðîñû, çàäà÷è è óïðàæíåíèÿ ê ãëàâàì 6, 7 è 83. (Ð) Ïîêàæèòå, ÷òî àêòèâíóþ ìîùíîñòü òðåõôàçíîé ñèñòåìû ìîæíî îïðåäåëèòü êàê ñóììó ïîêàçàíèé äâóõ âàòòìåòðîâ (ðèc. Â7.4).Ðèc. Â7.3Ðèc. Â7.4Ðèc. Â7.54. Ïîêàæèòå, ÷òî ðåàêòèâíóþ ìîùíîñòü òðåõôàçíîé ñèñòåìû ìîæíî îïðåäåëèòüïî ôîðìóëå Q = 3(P1 + P2), ãäå P1, P2 — ïîêàçàíèÿ âàòòìåòðîâ 1, 2 (ðèc. Â7.5).7.2. Ðàñ÷åò òðåõôàçíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåéÂÎÏÐÎÑÛ1. Ìîæåò ëè òðåõôàçíàÿ ñèñòåìà, â êîòîðîé ïðèåìíèê è ãåíåðàòîð ñîåäèíåíûçâåçäîé, ðàáîòàòü áåç íåéòðàëüíîãî ïðîâîäà?2.  òðåõôàçíîé öåïè äåéñòâóåò ñèììåòðè÷íàÿ ñèñòåìà ÝÄÑ.
Ìîæíî ëè óòâåðæäàòü, ÷òî òîêè ôàç òàêæå îáðàçóþò ñèììåòðè÷íóþ ñèñòåìó?Ðèc. Â7.6Âîïðîñû, çàäà÷è è óïðàæíåíèÿ ê ãëàâàì 6, 7 è 83633. Òîê íåéòðàëüíîãî ïðîâîäà I&0 â öåïè, ãäå ãåíåðàòîð è ïðèåìíèê ñîåäèíåíûçâåçäîé, ðàâåí íóëþ. Îçíà÷àåò ëè ýòî, ÷òî ñèñòåìà ôàçíûõ ÝÄÑ ñèììåòðè÷íà?4. (Î) Òîê íåéòðàëüíîãî ïðîâîäà I&0 â òðåõôàçíîé öåïè ðàâåí íóëþ. Ñîõðàíèòñÿëè îí ðàâíûì íóëþ: à) ïðè îáðûâå â îäíîé èç ôàç ãåíåðàòîðà; á) óâåëè÷åíèè àìïëèòóäíûõ çíà÷åíèé ÝÄÑ ãåíåðàòîðà â 2 ðàçà; â) óâåëè÷åíèè ñîïðîòèâëåíèÿ îäíîé èç ôàç ïðèåìíèêà â 2 ðàçà?ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß È ÇÀÄÀ×È1. (Ð) ÝÄÑ e1, e2, e3 îáðàçóþò ñèììåòðè÷íóþ ñèñòåìó ïðÿìîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè (Em = 220 2 B).
Ðàññ÷èòàéòå àêòèâíóþ è ðåàêòèâíóþ ìîùíîñòè â íàãðóçêåýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé, ñõåìû êîòîðûõ èçîáðàæåíû íàðèc. Â7.6. Ñîïðîòèâëåíèÿ íàãðóçêè óêàçàíû â îìàõ.2. (Ð)  äâóõôàçíîé ñèñòåìå ÝÄÑ E 1 = E 2 = E , Z 1 = Z 2 ,óãîë ìåæäó âåêòîðàìè E 1 è E 2 ðàâåí 90°. Àêòèâíàÿ ìîùíîñòü â ïðèåìíèêå ñ ñîïðîòèâëåíèåì Z1 (ðèc.
Â7.7)ðàâíà 2,25 êÂò ïðè åãî òîêå I1 =15 À è cos j1 = 0,75. Ðàññ÷èòàéòå äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ ÝÄÑ E ãåíåðàòîðàÐèc. Â7.7è òîêà I0.7.3. Âðàùàþùååñÿ ìàãíèòíîå ïîëåÂÎÏÐÎÑÛ1. (Î) Ìîæíî ëè ñ ïîìîùüþ òðåõôàçíîé ñèñòåìû ÝÄÑ ïîëó÷èòü íå âðàùàþùååñÿ (â óãëîâîì íàïðàâëåíèè), à áåãóùåå ìàãíèòíîå ïîëå? Åñëè ìîæíî, òî êàê?2. (Î) Âîçìîæíî ëè ïîëó÷åíèå âðàùàþùåãîñÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñ ïîìîùüþ îäíî-, äâóõ-, ÷åòûðåõôàçíîé ñèñòåìû òîêîâ?3.
(Î) Íà ïðàêòèêå íàõîäÿò ïðèìåíåíèå îäíîôàçíûå äâèãàòåëè, ò. å. óñòðîéñòâàñ âðàùàþùèìñÿ ìàãíèòíûì ïîëåì, ïèòàåìûì îäíîôàçíûì íàïðÿæåíèåì. Êàêèåíåîáõîäèìûå ýëåìåíòû äîëæíû ñîäåðæàòü òàêèå äâèãàòåëè?4. (Î) Ìîæíî ëè ñîçäàòü âðàùàþùååñÿ ìàãíèòíîå ïîëå: à) íåñèììåòðè÷íîé ñèñòåìîé òîêîâ; á) ñèììåòðè÷íîé ñèñòåìîé òîêîâ íóëåâîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè;â) ñèììåòðè÷íîé ñèñòåìîé òîêîâ îáðàòíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè? êàêîì èç ñëó÷àåâ âðàùàþùååñÿ ïîëå ÿâëÿåòñÿ êðóãîâûì?ÇÀÄÀ×È1. (Ð) Âåñüìà äëèííûå ïðîâîäà âîçäóøíîé ëèíèè ýëåêòðîïåðåäà÷è ðàñïîëîæåíû òàê, êàê ýòî ïîêàçàíî íà ðèc. Â7.8.