6. Варианты контрольной работы

Таблица 1

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Вариант № 5

6.1. Теоретические вопросы

Таблица 2

Вариант	Номера теоретических вопросов
1	1; 11
2	2; 12
3	3; 13
4	4; 14
5	5; 15
6	6; 16
7	7; 17
8	8; 18
9	9; 19
10	10; 20

1. 
   Электрическая цепь постоянного тока: элементы цепи, их условно-графическое изображение согласно ГОСТ.
   
2. 
   Электрический ток; сила тока. Электродвижущая сила источника (э.д.с.) – пояснить физический смысл этих величин, единицы измерения.
   
3. 
   Закон Ома для участка цепи и для полной цепи.
   
4. 
   Электрическое сопротивление проводников, электрическая мощность, электрическая энергия – объяснить физический смысл этих величин, привести расчетные формулы, единицы измерения.
   

5. 
   Поясните явление электромагнитной индукции. Приведите формулы э.д.с. индукции, возникающей в проводнике и замкнутом контуре. Практическое применение явления электромагнитной индукции.
   

Электромагнитная индукция – явление возникновения тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего его.

---

Явление электромагнитной индукции было открыто М. Фарадеем.

Опыты Фарадея

• 
  На одну непроводящую основу были намотаны две катушки: витки первой катушки были расположены между витками второй. Витки одной катушки были замкнуты на гальванометр, а второй – подключены к источнику тока. При замыкании ключа и протекании тока по второй катушке в первой возникал импульс тока. При размыкании ключа также наблюдался импульс тока, но ток через гальванометр тек в противоположном направлении.
  
• 
  Первая катушка была подключена к источнику тока, вторая, подключенная к гальванометру, перемещалась относительно нее. При приближении или удалении катушки фиксировался ток.
  
• 
  Катушка замкнута на гальванометр, а магнит движется – вдвигается (выдвигается) – относительно катушки.
  

Опыты показали, что индукционный ток возникает только при изменении линий магнитной индукции. Направление тока будет различно при увеличении числа линий и при их уменьшении.

Объяснения возникновения индукционного тока

Ток в цепи может существовать, когда на свободные заряды действуют сторонние силы. Работа этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутого контура равна ЭДС. Значит, при изменении числа магнитных линий через поверхность, ограниченную контуром, в нем появляется ЭДС, которую называют ЭДС индукции.

Электроны в неподвижном проводнике могут приводиться в движение только электрическим полем. Это электрическое поле порождается изменяющимся во времени магнитным полем. Его называют вихревым электрическим полем. Представление о вихревом электрическом поле было введено в физику великим английским физиком Дж. Максвеллом в 1861 году.

Свойства вихревого электрического поля:

• 
  источник – переменное магнитное поле;
  
• 
  обнаруживается по действию на заряд;
  
• 
  не является потенциальным;
  
• 
  линии поля замкнутые.
  

Работа этого поля при перемещении единичного положительного заряда по замкнутому контуру равна ЭДС индукции в неподвижном проводнике.

Закон Фарадея

Ԑі= ΔФ/Δt

Ԑі= - N ΔФ/Δt

Ɛi — ЭДС индукции [В]

ΔФ/Δt — скорость изменения магнитного потока [Вб/с]

N – число винтов.

---

Электромагнитная индукция применяется в следующих случаях:

• 
  Создание индукционных печей.
  
• 
  Изготовление трансформаторов, различных двигателей. Именно электромагнитная индукция используется при создании асинхронных двигателей с короткозамкнутым или фазным ротором. Производство синхронных и асинхронных генераторов.
  
• 
  Контакторы, магнитные пускатели, датчики движения и различные типы реле не могут работать без ЭДС.
  
• 
  ЭДС индукции применяется в беспроводных зарядных устройствах для смартфонов, а также в микроволновых печах.
  

6. 
   Устройство, принцип работы однофазного генератора переменного синусоидального тока. График тока, параметры переменного синусоидального тока.
   
7. 
   Расчет цепи переменного тока с последовательно соединенными активным сопротивлением и индуктивностью. Векторные диаграммы, треугольники мощностей и сопротивлений.
   
8. 
   Устройство и принцип действия трехфазного генератора. Соединение обмоток статора звездой и треугольником. Напряжения фазные и линейные, соотношение между ними.
   
9. 
   Устройство, принцип действия однофазного трансформатора, его параметры (коэффициент трансформации, э.д.с обмоток), схема. Трехфазные трансформаторы.
   
10. 
    Автотрансформаторы, измерительные трансформаторы.
    
11. 
    Устройство, принцип работы асинхронного трехфазного электродвигателя. Частота вращения магнитного поля. Скольжение.
    
12. 
    Устройство, принцип работы трехфазного асинхронного электродвигателя с фазным ротором.
    
13. 
    Устройство, принцип действия и область применения электрических машин постоянного тока.
    
14. 
    Классификация электроизмерительных приборов. Классы точности. Расширение пределов измерения. Погрешности измерения.
    

15. 
    Измерение силы тока, напряжения, мощности, электрической энергии. Схемы включения приборов при измерении этих величин.
    

1. Измерение электрического тока

Электрический ток измеряется амперметром.

Если измеряемый ток не превышает пределов измерения данного амперметра, то его можно измерить включением амперметра непосредственно в цепь (рис. 1).

Для измерения больших токов используются шунты на постоянном токе (рис. 2) и трансформаторы тока на переменном токе (рис. 3).

---

Рис. 1. Схема включения амперметра непосредственно в цепь



Рис. 2. Схема включения амперметра с шунтом



Рис. 3. Схема включения амперметра с помощью трансформаторов тока: Л₁, Л₂ — зажимы первичной обмотки трансформатора тока; И₁, И₂ — зажимы вторичной обмотки трансформатора

2. Измерение электрического напряжения

Электрическое напряжение измеряется вольтметром.

Если измеряемое напряжение не превышает пределов измерения данного вольтметра, то оно может быть измерено путем непосредственного включения вольтметра в сеть (рис. 4).

Для расширения пределов измерения применяют добавочное сопротивление при измерении постоянного напряжения и трансформаторы напряжения (можно использовать и добавочное сопротивление) при измерении переменного напряжения (рис. 5 и 46).

Необходимо иметь в виду, что должно быть использовано то добавочное сопротивление, которое предназначено для данного вольтметра.


Рис. 4. Схема включения вольтметра непосредственно в цепь

Рис. 5. Схема включения вольтметра с добавочным сопротивлением


Рис. 6. Схема включения вольтметра с помощью трансформатора напряжения: А, Х — зажимы первичной обмотки трансформатора напряжения; а, х — зажимы вторичной обмотки трансформатора напряжения; ПР — плавкие предохранители

3. Измерение электрической мощности

Электрическая мощность измеряется ваттметром — прибором, имеющим две обмотки: токовую и напряжения (рис. 7).

Шкала ваттметра проградуирована в ваттах или киловаттах.

Расширение пределов измерения на постоянном токе по напряжению производится с помощью добавочных сопротивлений — шунтов. При измерениях на переменном токе расширение пределов производится с помощью трансформаторов тока и напряжения (рис. 8). При этом необходимо соблюдать правильность включения генераторных клемм (*) ваттметра.

---

Измерение мощности в трехфазных трехпроводных сетях производится с помощью двух однофазных ваттметров, включенных в две фазы по схеме (рис. 9). В трехфазных четырехпроводных сетях измерение активной мощности производится с помощью трех однофазных ваттметров (рис. 10) или одним трехэлементным ваттметром.

Расширение пределов измерения производится с помощью трансформаторов тока и напряжения. В этих же сетях для измерения мощности применяется трехфазный ваттметр (рис. 11).



Рис. 7. Схема включения однофазного ваттметра: 1 — последовательная (токовая) катушка; 2 — параллельная (напряжения) катушка; rg — добавочное сопротивление

Рис. 8. Схема включения ваттметра с помощью трансформаторов тока и напряжения



Рис. 9. Схема измерения активной мощности в трехфазной трехпроводной сети двумя ваттметрами: Робщ = Р1 + Р2



Рис. 10. Схема измерения активной мощности в трехфазной четырехпроводной сети тремя ваттметрами: Робщ = Р1 + Р2 + Р3



Рис. 11. Схема включения трехфазного ферродинамического ваттметра

4. Измерение электроэнергии

Выбор приборов. Учет электроэнергии в сетях переменного тока производится с помощью счетчика индукционной системы. Индукционные счетчики выпускаются в однофазном и трехфазном исполнении, причем последние бывают двух модификаций — для трехи четырехпроводной сети.

Измерение расхода активной и реактивной энергии в трехфазной сети может в принципе производиться счетчиками одного и того же типа при включении их по соответствующим схемам.

Чтобы исключить возможность неправильного подключения счетчика и обеспечить правильный учет расхода активной и реактивной энергии, промышленностью выпускаются специальные счетчики активной и реактивной энергии.

Для измерения в трехфазных сетях активной энергии применяются счетчики типов СА3, СА4, СА4У; реактивной энергии — СР3, СР4, СР4У. Цифра 3 в обозначении типа счетчика указывает, что он предназначен для трехпроводной сети, 4 — для четырехпроводной.

---

Смотрите также файлы

• Нт гражданской защиты и пожарной безопасности ямалоненецкого автономного округа государственное учреждение дополнительного профессионального образования.pdf

• Ростовской области. Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение ростовской области.docx

• Лекция Аксиомы статики. Связи и их реакции. В данной лекции рассматриваются следующие вопросы.pdf

• Понятийное различие естественнонаучных омонимичных терминов в физике и химии.docx

• .docx