Файл: Демирчян, Нейман, Коровкин, Чечурин. Теоретические основы электротехники.т.1.2003.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.01.2021
Просмотров: 5670
Скачиваний: 13
4.
(Ð) Äëÿ èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.10 öåïåé îïðåäåëèòå îòñóòñòâóþùèå â òàá-
ëèöå çíà÷åíèÿ òîêà (ñõåìû
à
,
á
,
â
) èëè íàïðÿæåíèÿ (ñõåìà
ã
).
Íîìåð âàðèàíòà
I
r
, À
I
C
, À
I
L
, À
U
r
, Â
U
L
, Â
U
C
, Â
U
, Â
1
*
?
5
2
1
1
1
?
2
1
?
3
40
40
?
40
3
5
3
?
10
?
200
220
* Äëÿ ñõåì
à
,
â
,
ã
.
5. Âûðàçèòå äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ óêàçàííûõ íà ñõåìàõ (ðèñ. Â4.11) òîêîâ è
íàïðÿæåíèé ÷åðåç çàäàííûå ôóíêöèè
e
1
(
t
)
=
E
m
1
sin
w
t
,
e
2
(
t
)
=
E
m
2
sin (
w
t
+
p
/2),
Á
1
(
t
)
= Á
m
1
sin
w
t
,
Á
2
(
t
)
= Á
m
2
sin (
w
t
+
p
/2) è âåëè÷èíû
r
,
L
,
C
.
6.
(Ð) Ñîñòàâüòå ïðîñòåéøèå ñõåìû äâóõïîëþñíèêîâ, ó êîòîðûõ óãîë ñäâèãà
ïî 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×È
1.
(Ð) Ïîêàæèòå, ÷òî íå ñóùåñòâóåò äâóõïîëþñíèêîâ, ñîäåðæàùèõ òîëüêî ýëå-
ìåíòû
r
,
L
è
C
, äëÿ êîòîðûõ |
j | > p
/2.
2.
(Ð) Öåïü, ñîñòîÿùàÿ èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ó÷àñòêîâ
r
,
L
è
C
, ïîä-
êëþ÷åíà ê èñòî÷íèêó ÝÄÑ
e
(
t
)
=
E
m
sin
w
t
. Ïîëó÷èòå âûðàæåíèÿ äëÿ âåëè÷èí
I
(
w
),
U
r
(
w
),
U
L
(
w
). Îïðåäåëèòå ÷àñòîòó
w
0
, ïðè êîòîðîé
I
(
w
) äîñòèãàåò ìàêñè-
ìóìà.
4.4. Ìîùíîñòü â öåïè ñèíóñîèäàëüíîãî òîêà
ÂÎÏÐÎÑÛ
1.
(Î) Ìîæåò ëè ýëåêòðè÷åñêàÿ öåïü, â êîòîðîé ïîëíàÿ ìîùíîñòü
S
ðàâíà àêòèâ-
íîé ìîùíîñòè
P
, ñîäåðæàòü ðåàêòèâíûå ýëåìåíòû?
2.
Ïðè êàêîì óñëîâèè àêòèâíàÿ ìîùíîñòü â öåïè ðàâíà íóëþ? Èçîáðàçèòå ýëåê-
òðè÷åñêóþ öåïü, ñîîòâåòñòâóþùóþ ýòîìó ñëó÷àþ.
218
Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 4
Ðèñ. Â4.11
3.
(Î) Ìîãóò ëè áûòü îòðèöàòåëüíûìè:
à
) ïîëíàÿ ìîùíîñòü;
á
) àêòèâíàÿ ìîù-
íîñòü;
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 äåéñòâè-
åì èñòî÷íèêà íàïðÿæåíèÿ
u
(
t
)
=
U
m
sin
w
t
. Èçìåíèòñÿ ëè àêòèâíàÿ ìîùíîñòü â
öåïè, åñëè èçìåíèòü ÷àñòîòó
w
?
6.
Ñïðàâåäëèâî ëè óòâåðæäåíèå î òîì, ÷òî â äâóõïîëþñíèêå îòñóòñòâóþò ðåàê-
òèâíûå ýëåìåíòû, åñëè
j =
0?
7.
(Î) Ìãíîâåííàÿ ìîùíîñòü íà âõîäå öåïè, ñîñòîÿùåé èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñî-
åäèíåííûõ ó÷àñòêîâ
r
,
L
è
C
, ðàâíà ñóììå ìãíîâåííûõ ìîùíîñòåé íà êàæäîì èç
ýëåìåíòîâ. 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, êà-
êîé õàðàêòåð (åìêîñòíûé èëè èíäóêòèâíûé) èìååò ñîïðîòèâëåíèå öåïè?
ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß
1.
Âûðàçèòå êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè äâóõïîëþñíèêîâ (ðèñ. Â4.12) ÷åðåç èõ ïà-
ðàìåòðû, ñ÷èòàÿ, ÷òî äâóõïîëþñíèêè ïîäêëþ÷åíû ê èñòî÷íèêó ñèíóñîèäàëüíîãî
íàïðÿæåíèÿ.
2.
Âûðàçèòå cos
j
öåïè ÷åðåç àêòèâíóþ
P
è ðåàêòèâíóþ
Q
ìîùíîñòè â öåïè ñèíó-
ñîèäàëüíîãî òîêà.
3.
Íà ðèñ. Â4.13 ïðèâåäåíû îñöèëëîãðàììû îäíîãî ïåðèîäà òîêà è íàïðÿæåíèÿ
äâóõïîëþñíèêà. Íàéäèòå àêòèâíóþ ìîùíîñòü, ïîòðåáëÿåìóþ äâóõïîëþñíèêîì.
4.
(Ð) Êàê èçìåíèòñÿ àêòèâíàÿ ìîùíîñòü öåïè, èçîáðàæåííîé
íà ðèñ. Â4.14, ïðè
e
(
t
)
=
E
m
sin
w
t
, åñëè âíóòðü êàòóøêè âíåñòè
ôåððîìàãíèòíûé ñåðäå÷íèê? (Ïîòåðÿìè â ñåðäå÷íèêå ïðåíåá-
ðå÷ü.)
Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 4
219
Ðèñ. Â4.12
Ðèñ. Â4.13
Ðèñ. Â4.14
5.
(Î) Ãåíåðàòîð ñèíóñîèäàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ èìååò íîìèíàëüíîå íàïðÿæåíèå
U
0
, íîìèíàëüíûé òîê
I
0
è ìîæåò ïðè àêòèâíîé íàãðóçêå ðàçâèòü ìîùíîñòü
P
0
=
U
0
I
0
. Íà ñêîëüêî ïðèøëîñü áû ïîâûñèòü íàïðÿæåíèå ãåíåðàòîðà
U
0
ïðè
I
0
=
const,
÷òîáû àêòèâíàÿ ìîùíîñòü
P
0
â íàãðóçêå îñòàëàñü íåèçìåííîé ïðè êîýôôèöèåíòå
ìîùíîñòè íàãðóçêè:
à
) 0,8;
á
) 0,6;
â
) 0,5?
6.
Èçâåñòíû àêòèâíàÿ ìîùíîñòü
P
â öåïè, à òàêæå ïîëíàÿ ìîùíîñòü
S
è ïðèëî-
æåííîå ê öåïè íàïðÿæåíèå
U
. Íàéäèòå âûðàæåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ
r
,
x
,
z
,
g
,
b
,
y
öåïè.
7.
(Ð) Ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäîâ êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè ïðè ÷àñòîòå
w
0
ìåíüøå
åå èíäóêòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ â 2 ðàçà. Êàê íàäî èçìåíèòü ÷àñòîòó òîêà, ÷òîáû
êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè âûðîñ â 2 ðàçà? Ïðèìèòå äîïóùåíèå î íåçàâèñèìîñòè
ñîïðîòèâëåíèÿ ïðîâîäîâ îò ÷àñòîòû.
8.
(Ð) Îïðåäåëèòå êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè â èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.15 ñõå-
ìàõ, ñ÷èòàÿ ïîêàçàíèÿ ïðèáîðîâ èçâåñòíûìè.
à
) V
1
=
120 Â, V
2
=
50 Â, A
1
=
2 À, P
2
=
50 Âò;
á
) V
1
=
100 Â, A
1
=
2 À, P
2
=
50 Âò.
9.
(Ð) Îïðåäåëèòå ïîêàçàíèÿ âàòòìåòðà â èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.16 ñõåìàõ.
220
Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 4
Ðèñ. Â4.15
Ðèñ. Â4.16
10.
Íà ðèñ. Â4.17 èçîáðàæåí ãðàôèê ìãíîâåííîé ìîù-
íîñòè ó ïîòðåáèòåëÿ ýëåêòðîýíåðãèè. Îïðåäåëèòå àê-
òèâíóþ, ðåàêòèâíóþ è ïîëíóþ ìîùíîñòè, à òàêæå cos
j
,
ñ êîòîðûì ðàáîòàåò ïîòðåáèòåëü.
P
+
=
500 Â
×
À,
P
–
=
100 Â
×
À
11.
Ïîëó÷èòå âûðàæåíèÿ äëÿ ìãíîâåííîé ìîùíîñòè
íà çàæèìàõ âñåé öåïè, à òàêæå äëÿ ìãíîâåííûõ ìîù-
íîñòåé íà êàæäîì èç ýëåìåíòîâ èçîáðàæåííûõ íà
ðèñ. Â4.18 öåïåé (
e
(
t
)
=
E
m
sin
w
t
,
Á
(
t
)
=
Á
m
sin
w
t
).
ÇÀÄÀ×È
1.
(Ð) Äîêàæèòå, ÷òî â öåïè, ñîñòîÿùåé èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ó÷àñò-
êîâ
r
,
L
, ïðè èçìåíåíèè
r
, ïîñòîÿííîé èíäóêòèâíîñòè
L
è ïîñòîÿííîé àìïëèòóäå
ïðèëîæåííîãî ê öåïè ñèíóñîèäàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ àêòèâíàÿ ìîùíîñòü äîñòè-
ãàåò ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ ïðè
r
= w
L
.
2.
(P)  óñëîâèÿõ ïðåäûäóùåé çàäà÷è îïðåäåëèòå ìàêñèìóì àêòèâíîé ìîùíî-
ñòè ïðè ïîñòîÿííîì
r
è ïåðåìåííîé
L
.
3.
(P) C ïîìîùüþ âåêòîðíîé äèàãðàììû ïîÿñíèòå, êàêèì îáðàçîì ïîäêëþ÷åíèå
êîíäåíñàòîðà ïàðàëëåëüíî àêòèâíî-èíäóêòèâíîé íàãðóçêå ìîæåò óâåëè÷èòü êî-
ýôôèöèåíò ìîùíîñòè.
4.5. Ýêâèâàëåíòíûå ïàðàìåòðû öåïè,
ðàññìàòðèâàåìîé êàê äâóõïîëþñíèê
ÂÎÏÐÎÑÛ
1.
Ýêâèâàëåíòíûå ïàðàìåòðû
r
ý
è
g
ý
íåêîòîðîãî äâóõïîëþñíèêà èçâåñòíû. Ìîæ-
íî ëè ïî ýòèì äàííûì îïðåäåëèòü âåëè÷èíû
b
ý
è
x
ý
?
2.
(Î) Ìîæíî ëè èçìåíèòü àêòèâíóþ ïðîâîäèìîñòü öåïè, íå èçìåíÿÿ åå àêòèâ-
íîãî ñîïðîòèâëåíèÿ?
3.
(Î) Öåïü ïåðåìåííîãî òîêà ñîñòîèò èç èñòî÷íèêà ÝÄÑ è ðåçèñòîðà. Êàêèå
ýëåìåíòû ñëåäóåò âêëþ÷èòü â öåïü, ÷òîáû âäâîå óìåíüøèòü åå ýêâèâàëåíòíóþ
àêòèâíóþ ïðîâîäèìîñòü, îñòàâèâ íåèçìåííûì àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå?
Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 4
221
Ðèñ. Â4.18
Ðèñ. Â4.17
4.
(Î) Èçâåñòíû êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè äâóõïîëþñíèêà è åãî ýêâèâàëåíòíîå
ïîëíîå ñîïðîòèâëåíèå. Ìîãóò ëè áûòü îäíîçíà÷íî îïðåäåëåíû ïî ýòèì äàííûì
ýêâèâàëåíòíîå àêòèâíîå è ðåàêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèÿ äâóõïîëþñíèêà?
5.
Ðåàêòèâíàÿ ìîùíîñòü äâóõïîëþñíèêà îòðèöàòåëüíà. Îçíà÷àåò ëè ýòî, ÷òî åãî
ýêâèâàëåíòíîå ðåàêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå íîñèò åìêîñòíûé õàðàêòåð? Ìîæåò ëè
ýòîò äâóõïîëþñíèê ñîäåðæàòü êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè?
6.
Ìîæåò ëè îäèí è òîò æå äâóõïîëþñíèê èìåòü ðàçëè÷íûå ñõåìû çàìåùåíèÿ
ïðè ðàçíûõ ÷àñòîòàõ ñèíóñîèäàëüíîãî òîêà?
7.
(Î) Ìîæíî ëè ïîñòðîèòü äâóõïîëþñíèê ñ ðåàêòèâíûìè ýëåìåíòàìè, âõîäíûå
ñîïðîòèâëåíèå è ïðîâîäèìîñòü êîòîðîãî íå çàâèñÿò îò ÷àñòîòû?
8.
Ýêâèâàëåíòíîå àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå ìàññèâíîãî ïðîâîäíèêà ïðè ÷àñòîòå
òîêà
w
0
ðàâíî
r
0
. Êàê èçìåíÿåòñÿ ýêâèâàëåíòíîå ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà ïðè
óâåëè÷åíèè ÷àñòîòû? Ñ êàêèì ôèçè÷åñêèì ÿâëåíèåì ñâÿçàíî èçìåíåíèå ñîïðî-
òèâëåíèÿ?
9.
(Î) Ê êàòóøêå èíäóêòèâíîñòè, íàõîäÿùåéñÿ ïîä äåéñòâèåì ïåðåìåííîãî íà-
ïðÿæåíèÿ, ïîäíåñëè ìåäíóþ áîëâàíêó. Êàê èçìåíèòñÿ ýêâèâàëåíòíîå àêòèâíîå
ñîïðîòèâëåíèå êàòóøêè?
ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß
1.
Óêàæèòå ñïîñîá èçìåðåíèÿ ýêâèâàëåíòíîãî ïîëíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ è ýêâèâà-
ëåíòíîãî àêòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ öåïè. Èçîáðàçèòå ñõåìó ñ èñïîëüçîâàíèåì
àìïåðìåòðà, âîëüòìåòðà è âàòòìåòðà äëÿ âûïîëíåíèÿ èçìåðåíèé.
2.
(Ð) Ñõåìà íåêîòîðîãî äâóõïîëþñíèêà íåèçâåñòíà. Èñïîëüçóÿ àìïåðìåòð, âîëüò-
ìåòð è âàòòìåòð, à òàêæå äîïîëíèòåëüíûå êîíäåíñàòîð è êàòóøêó èíäóêòèâíîñòè,
ïðåäëîæèòå íåñêîëüêî ðàçëè÷íûõ îïûòîâ, êîòîðûå ïîçâîëÿò îïðåäåëèòü âåëè÷èíó
è çíàê ýêâèâàëåíòíîãî ðåàêòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ äâóõïîëþñíèêà.
3.
(Ð) Äëÿ ñõåì, èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.19, îïðåäåëèòå ýêâèâàëåíòíûå ïàðà-
ìåòðû
r
ý
,
x
ý
,
z
ý
,
y
ý
,
b
ý
,
g
ý
ïðè
x
L
=
x
C
=
r
=
1 Îì.
4.
(Ð) Äëÿ ñõåì, èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â4.20, îïðåäåëèòå âåëè÷èíó
x
C
, ïðè êîòî-
ðîé òîê íà âõîäå öåïè è ïðèëîæåííîå ê íåé íàïðÿæåíèå ñîâïàäàþò ïî ôàçå.
222
Âîïðîñû, óïðàæíåíèÿ, çàäà÷è ê ãëàâàì 3 è 4
Ðèñ. Â4.19
Ðèñ. Â4.20