Тема 6.3 Символический метод расчета цепей переменного тока.

Три формы записи комплексного числа.

Токи, напряжения, сопротивления, мощности, законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме.

Применение символического метода для расчета цепей переменного тока

Тема 6.4 Трехфазные цепи и их расчет.

Симметричная трехфазная система ЭДС, токов, напряжений.

Устройство 3ф генератора. Получение 3ф ЭДС.

Соединение обмоток 3ф генератора «звездой», «треугольником».

Симметричные и несимметричные режимы работы.

Соединение приемников энергии «звездой», «треугольником».

Тема 6.5 Электрические цепи с несинусоидальными напряжениями и токами.

Причины возникновения несинусоидальных напряжений и токов.

Теорема Фурье. Гармоники в несинусоидальных цепях.

Виды периодических кривых.

Расчет линейных цепей с несинусоидальными напряжениями и токами.

Гармоники в 3ф цепях.

Тема 6.6 Переходные процессы в электрических цепях.

Условия возникновения переходных процессов.

Законы коммутации.

 

Раздел 7 Электрические измерения.

Тема 7.1 Электронные устройства автоматики и вычислительной техники

Виды и методы электрических измерений

Погрешности измерений

Основные характеристики электроизмерительных приборов. Классификация электроизмерительных приборов

Электромеханические измерительные приборы.

Аналоговые электронные приборы.

Цифровые электронные приборы.

Измерение тока и напряжения.

Измерение эл.мощности и энергии.

Измерение сопротивлений, индуктивности, емкости.

Измерение неэлектрических величин.

 

Раздел 8 Электротехнические материалы.

Тема 8.1 Электротехнические материалы.

Основные характеристики электротехнических материалов

Основы металловедения.

Проводниковые материалы.

Диэлектрические материалы.

Проводниковые изделия.

Магнитные материалы.

 

2.1 Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое электропроводность? Классификация веществ по степени электропроводности.

2. Что называется электрическим током?

3. Перечислите разновидности электрического тока.

4. Определите величину тока, проходящего по электрической цепи в течение 10 минут, если по цепи проходит заряд 1200 Кл.

5. Определите сопротивление провода с алюминиевой жилой се­чением 16 мм², L = 0,5 км при температуре 0°С.

6. Перечислите виды электронной эмиссии.

7. Определите величину тока проводника, если его сечение 4 мм², а плотность тока 10 А/мм².

8. Как изменится сопротивление проводника, если увеличить его сечение в два раза?

9. Что называется электрической цепью? Ее элементы.

10. Что называется электрической силой тока? Привести примеры

11. Что называется электродвижущей силой источника? Как из­мерить ЭДС?

12.Режимы хх и кз.

13. Определить ток на участке цепи, напряжение которого 220 В, а сопротивление 10 Ом.

14. ЭДС элемента 8 В, внутреннее сопротивление его 0,2 Ом. Опре­делить сопротивление потребителя, если ток в цепи установился 2 А.

15. Мощность электрической лампы 100 Вт. Определять потреб­ляемую лампой электрическую энергию за 10 часов ее работы.

16. КПД электрической цепи 90 %. Мощность потребителя 1,5 кВт. Какова мощность источника электрической энергии?

17. Как изменяется ток в цепи, если не меняя ЭДС источника, сопротивление потребителя увеличить вдвое?

18. Как определить напряжение и ток в цепи с несколькими ЭДС?

19. Какой режим работы источника ЭДС называется режимом ге­нератора, а какой — режимом потребителя?

20. Как изменится напряжение на источниках энергии в режимах генератора и потребителя при разрыве электрической цепи?

21. Как определить потенциал точки?

22. На любом ли участке цепи потенциал уменьшается в направ­лении тока?

23. Какое соединение источников энергии называется встречным, а какое согласным?

24. Как изменится потеря напряжения в проводах, если увеличить сечение провода?

25. Определить потерю напряжения, если ток в цепи 5А, сечение медного провода 2,5 мм², длина 0,5 м.

26. Какие элементы электрической цепи называются пассивны­ми, какие активными?

27. Сформулируйте законы Кирхгофа.

28. Как определить знак тока, ЭДС, напряжения при составлении уравнений по законам Кирхгофа?

29. Назовите признаки, отличия и свойства последовательного и параллельного соединения сопротивлений.

30. Когда необходимо применять последовательное, а когда па­раллельное соединение сопротивлений?

31. Как определить величину эквивалентного сопротивления при последовательном и параллельном соединении сопротивлений оди­наковых по величине?

32. Какое соединение сопротивлений называется смешанным?

33. Назовите отличия линейных и нелинейных элементов и це­пей.

34. Вольтамперная характеристика линейных и нелинейных эле­ментов.

35. Назовите элементы и электрические цепи, относящиеся к не­линейным. Их условное изображение на схеме.

36. Как построить результирующую вольт-амперную характерис­тику при последовательном и параллельном соединении нелиней­ных элементов?

37. Приведите примеры, с помощью которых можно подтвердить существование электрического поля.

38. Приведите примеры притяжения и отталкивания зарядов.

39. Сформулируйте закон Кулона. Определите силу взаимодейст­вия двух одинаковых зарядов Q = 5·10^-8 Кл, расположенных на рас­стоянии 10 см друг от друга в дистиллированной воде (ε = 80).

40. Как изменится сила, определенная в п. 3, если заряды помес­тить в вакуум?

41. Определите поток вектора напряженности электрического поля сквозь стеклянный шар, если внутри него расположен заряд Q =4·10^-4 Кл.

42. Назовите виды проводников и диэлектриков.

43. Объяснить поляризацию диэлектрика, его пробой.

44. Как изменится емкость конденсатора, если площади пластин увеличить вдвое, а расстояние между ними уменьшить в 4 раза?

45. Зависит ли емкость конденсатора от его заряда?

46. Три конденсатора емкостью 2 мкФ, 4 мкФ и 6 мкФ соедине­ны параллельно. Определить эквивалентную емкость.

47. Как увеличить или уменьшить емкость соединения конден­саторов?

48. Два конденсатора 4 мкФ и 8 мкФ соединены последователь­но. Какова их эквивалентная емкость?

49.Определить эквивалентную емкость батареи конденсато­ров, их заряды и

С1 С2

 

C₃ C₄

 

 

напряжения, если С ₁ = С ₂ = 8 мкФ, С ₃ = = С ₄ =4мкФ, U = 24 В.

 

50. Назовите условия возникновения магнитных полей.

51. Сформулируйте правила буравчика.

52. Какая связь магнитной индукции и магнитного потока, маг­нитного напряжения и напряженности, напряженности и магнит­ной индукции, магнитной проницаемости и магнитной постоянной?

53. Назовите вещества диамагнитные, парамагнитные, ферромаг­нитные. Что характеризует площадь петли Гистерезиса?

54. Сформулируйте закон полного тока.

55. Магнитное поле прямолинейного провода с током. В каких точках самое сильное магнитное поле?

56. Определите магнитное поле кольцевой катушки с током в точ­ках средней линии ι = 10π см, если по катушке протекает ток 1 А, число витков 1000, материал катушки неферромагнитный.

57. Определите ток, протекающий по проводнику длиной 50 см, помещенному в магнитное поле В = 0,8 Т под углом к силовым линиям в 30 °.

58. Определите силу взаимодействия двух параллельных проводов с одинаковым током 60 А, расположенных на расстоянии 20 см, длиной 500 м.

59. Как изменится индуктивность катушки, если увеличить вдвое число витков?

60. Индуктивность катушки с числом витков 500 равна 0,01 Гн. Определите магнитный поток в катушке при прохождении по ней тока 20 А.

61. Определите взаимную индуктивность, если индуктивность двух взаимосвязанных цепей 10 мГн и 40 мГн, а коэффициент связи 0,8

62. Что называется магнитной цепью?

63. Чему равно магнитное сопротивление?

64. Как записать закон Ома для магнитных цепей?

65. Правила Кирхгофа для магнитных цепей.

66. Виды магнитных цепей

67. Что такое постоянный магнит?

68. Условия возникновения ЭДС электромагнитной индукции.

69. Сформулируйте правило Ленца, правило правой руки.

70. В однородном магнитном поле, индукция которого В = 1 Т, двигается проводник е = 50 см со скоростью V= 20 м/с перпендику­лярно полю. Определить ЭДС индукции в проводнике. Как будет изменяться величина ЭДС, если проводник будет изменять свое положение? Пределы изменения.

71. Определите ЭДС индукции катушки с числом витков 100, если скорость изменения магнитного потока dф/dt = 0,5 Вб/с.

72. Где и при каких условиях возникает ЭДС самоиндукции?

73. Как рассчитать ЭДС взаимной индукции?

74. Какова природа возникновения вихревых потоков?

75. Способы уменьшения вихревых потоков,

76. Где применяются вихревые токи как полезные?

77. Определите индуктивность и взаимную индуктивность двух одинаковых взаимно связанных катушек, если при согласном вклю­чении индуктивность

L _c = 30 мГн, а при встречном — 18 мГн.

78. Определите энергию магнитного поля, если по катушке про ходит ток 10 А, а ее потокосцепление 20 Вб.

79. Объясните устройство и принцип действия однофазного гене­ратора переменного тока.

80. Что называется мгновенным, максимальным и действующим значениями переменных величин? Их обозначение и связь между собой.

81. Что такое угловая частота переменного тока?

82. Ток в цепи, измеренный амперметром — 5А, начальная фаза 60°. Чему равно мгновенное значение?

83. Перечислите потребителей активной мощности. Что называ­ется активной мощностью, единицы измерения?

84. Определите индуктивное сопротивление, если индуктивность катушки

L = 0,1 Гн, частота переменного тока — промышленная ƒ = 50 Гц.

85. Определите емкостное сопротивление конденсатора С =32 мкФ, если частота переменного тока промышленная ƒ= 50 Гц.

86. От чего зависит сдвиг по фазе между напряжением и током?

87. Постройте треугольник сопротивлений, если r = 15 Ом, Х_L = = 20 Ом. Определите полное сопротивление цепи Z и cosφ.

88. Постройте треугольник напряжений в цепи, если U_a = 40 В, U_C ⁼ 30 В. Определите напряжение на зажимах цепи U и cosφ.

89. Что такое колебательный контур?

90. Как настроить контур в резонанс?

91. Условия возникновения резонанса напряжений. Свойства, ко­торыми обладает цепь при резонансе напряжений.

92. Постройте векторную диаграмму напряжений с r, L и С, если X_L < X_C.

93. Постройте векторную диаграмму для цепи с параллельным соединением

r и L.

94. Определите величину и знак реактивного тока, если I_L < I_C.

95. Постройте векторную диаграмму для параллельного соедине­ния реальной катушки индуктивности и реального конденсатора для трех случаев:

b_L > b_C, b_L < b_C, b_L = b_C.

96. Условия возникновения резонанса токов.

97. Особенности резонанса токов.

98. Как можно определить, измерить, вычислить коэффициент мощности?

99. Способы повышения коэффициента мощности.

100. Что называется симметричной трехфазной системой?

101. Перечислите достоинства трехфазной системы.

102. Как получить схему соединения обмоток генератора звездой и треугольником?

103. Какие токи и напряжения в трехфазной цепи называются фаз­ными, линейными, нулевыми?

104. Какая нагрузка считается симметричной (равномерной)?

105. Какие соотношения между линейными и фазными напряже­ниями и токами при соединении приемников энергии звездой и треугольником?

106. Какова роль нулевого провода?

107. Как подсчитать потребляемую реактивную и полную мощ­ности фазы и системы?

108. Как рассчитать смещение нейтрали и когда оно возникает

109. Как определить фазное напряжение при обрыве нулевого про­вода и несимметричной нагрузке?

110. Определите линейные и фазные токи асинхронного двигате­ля Р_H = 10 кВт, cosφ = 0,7, обмотки которого соединены звездой, если линейное напряжение 380 В. Определите реактивную и пол­ную мощности.

124. Определите линейный ток симметричного приемника энер­гии, соединенного в треугольник с Z_Ф = 10 Ом, если линейное на­пряжение 220 В.

111. Сопротивление каждой фазы трехфазного потребителя, со­единенного в звезду r_Ф = 3 Ом, X_LФ = 4 Ом, напряжение 380 В. Определите полную, реактивную и активную мощности системы.

112. Как получить вращающееся магнитное поле?

113. Когда возникают несинусоидальные токи, напряжения?

114. Какая гармоника называется основной, какая высшей?

115. Какие встречаются виды периодических кривых, их определе­ние, признаки и уравнения?

116. Определите сопротивление цепи для первой, третьей и пятой гармоник, если r = 60 Ом, Х_L1 = 10 Ом, Х_C1 = 90 Ом.

117. Какие процессы в электрических цепях называются переход­ными?

118. Объясните причины возникновения переходных процессов.

119. Классы точности измерительных приборов. Виды погрешностей.

120. Меры и эталоны электрических величин

121. Преобразователи токов и напряжений

122. Измерительные мосты

123. Определение сопротивления изоляции, места повреждения изоляции

124. Изучение схем измерения мощности в электрических цепях

125. Принцип работы счетчика электрической энергии

126. Расширение пределов измерения измерительных приборов

127. Поверка измерительных приборов

128. Электромеханические, электромагнитные и тепловые преобразователи

129. Аналоговые измерительные приборы

130. Электронные измерительные приборы

131. Цифровые измерительные приборы

132. Реферирование темы: Регистрирующие приборы

133. Выполнение измерений электрических величин

134. Выполнение измерений неэлектрических величин

135. Железоуглеродистые сплавы. Их свойства.

136. Проводниковые материалы, их свойства. Марки проводов.

137. Монтажные провода и кабели.

138. Магнитотвердые и магнитомягкие материалы, их свойства, применение.

139. Механические, электрические, тепловые и физико-химические характеристики метериалов

140. Электропроводность твердых, жидких и газообразных диэлектриков

141. Пробой диэлектриков. Виды пробоя.