Вопрос 1. Сформулируйте понятие о работе и мощности электрической цепи; о нагревании проводов по действием электрического тока. Запишите закон Джоуля-Ленца. Охарактеризуйте плавкие предохранители.
Вопрос 2. Охарактеризуйте режим холостого хода трансформатора. Дайте определение коэффициента трансформации и потерь мощности в стали трансформатора. Опишите работу трансформатора под нагрузкой.
Задача 1
Цепь постоянного тока содержит несколько резисторов, соединенных смешанно. Схема цепи с указанием сопротивлений резисторов приведена на соответствующем рисунке. Номер рисунка, заданные значения одного из напряжений или токов и величина, подлежащая определению, приведены в таблице 2. Всюду индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует это напряжение (например, через резистор проходит ток и на нем действует напряжение ). Определить также мощность, потребляемую всей цепью, и расход электрической энергии цепью за 8 часов работы.
Пояснить с помощью логических рассуждений характер изменения электрической величины, заданной в таблице вариантов (увеличится, уменьшится, останется без изменения), если один из резисторов замкнуть накоротко или выключить из схемы. Характер действия с резистором и его номер указаны в таблице 2. При этом считать напряжение UАВ неизменным. При трудностях логических пояснений ответа можно выполнить расчет требуемой величины в измененной схеме и на основании сравнения ее в двух схемах дать ответ на вопрос.
Дано: Номер схемы – 3; задаваемая величина – В; определить ; действие с резистором – замыкается накоротко ; изменение какой величины рассмотреть – .
Задача 2
Цепь переменного тока содержит различные элементы (резисторы, индуктивности, емкости), включенные последовательно. Схема цепи приведена на соответствующем рисунке. Номер рисунка и значения сопротивлений всех элементов, а также один дополнительный параметр заданы в таблице 3.
Начертить схему цепи и определить следующие величины, относящиеся к данной цепи и определить следующие величины, относящиеся к данной цепи, если они не заданы в таблице 3: 1) полное сопротивление Z; 2) напряжение U, приложенное к цепи; 3) ток I; 4) угол сдвига фаз φ(по величине и знаку); 5) активную P, реактивную Q и полную S мощности цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение. С помощью логических рассуждений пояснить характер изменения (увеличится, уменьшится, останется без изменения) тока, активной, реактивной мощности в цепи при увеличении частоты тока в два раза. Напряжение, приложенное к цепи, считать неизменным.
Дано: Номер рисунка – 12; В; Ом; Ом; Ом.
Дополнительный параметр Вт.
Электрический ток — это упорядоченное движение электрически заряженных частиц, которые при движении сталкиваются с атомами и молекулами вещества, отдавая им часть своей кинетической энергии. В результате проводник нагревается и электрическая энергия в проводниках преобразуется в тепловую. Скорость преобразования электрической энергии в тепловую характеризуется мощностью . Таким образом, количество электрической энергии W, преобразуемое в тепловую энергию за время t, равно
. (3)
По этой формуле определяется и количество выделенной в проводнике теплоты, выраженное в джоулях: . Формула (3) является математическим выражением закона Джоуля – Ленца:
количество электрической энергии, преобразуемой в проводнике в тепловую энергию, пропорционально квадрату тока, электрическому сопротивлению проводника и времени прохождения тока.
Список использованной литературы:
Хаспулатова Т.Н. Электротехника с основами электроники. Программа, методические указания, домашние контрольные работы и экзаменационные вопросы для учащихся отделения заочного обучения. Мн.: 2014. Попов В.С, Николаев С.В. Общая электротехника с основами электроники. М.: Энергия, 1977. Березкина Т.Ф. и др. Задачник по общей электротехнике с основами электроники. М.: Высшая школа, 1991.
