Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Задания на контрольную работу № 1




Задания 1 – 20
Расчет цепей постоянного тока

 

Для заданной схемы определить эквивалентное сопротивление цепи RAB, токи в каждом резисторе и напряжение UАВ, приложенное к цепи. Определить мощность, потребляемую цепью.

           

 

        

 

Таблица 1                             

Номер задания Номер рисунка Задаваемая величина Номер задания Номер рисунка Задаваемая величина
1 1 UAB = 50 B 11 3 I1 = 50 A
2 1 I2 = 2 A 12 3 I2 = 15 A
3 1 I1 = 5 A 13 3 U2 = 120 B
4 1 U5 = 18 B 14 3 UAB = 250 B
5 1 I3 = 1.2 A 15 3 I6 = 8 A
6 2 U6 = 24 B 16 4 I5 = 1 A
7 2 U1 = 40 B 17 4 U4 = 12 B
8 2 I6 = 6 A 18 4 I3 = 6 A
9 2 UAB = 120 B 19 4 UAB = 60 B
10 2 I1 = 12 A 20 4 I1 = 24 A

Задания 21 – 40
Расчет неразветвленных цепей переменного тока

 

Для заданной схемы определить:

       1) полное сопротивление цепи;

       2) ток;

       3) напряжение, приложенное к цепи;

       4) активную, реактивную и полную мощности;

       5) напряжения на каждом сопротивлении;

       6) коэффициент мощности.

 

Построить в масштабе векторную диаграмму цепи.

      

      

 

Таблица 2                 

Номер задания Номер рисунка R1, Ом R2, Ом XL1, Ом XС1, Ом Дополнительный параметр
21 5 4 - 6 3 QL1 = 150 Вар
22 6 6 2 3 9 U = 40 B
23 7 10 6 - 12 I = 5 A
24 8 6 2 6 - PR1 = 150 Вт
25 5 3 - 2 6 U = 50 B
26 6 4 4 4 10 I = 4 A
27 7 4 2 - 8 QR1 = 20 В
28 8 8 16 - - S = 320 В ∙ А
29 5 6 - 10 2 I = 5 A
30 6 4 2 12 4 Р = 24 Вт
31 7 5 3 - 6 S = 250 В ∙ А
32 8 3 1 3 - QL1 = 80 Вар
33 5 8 - 4 10 Р = 800 Вт
34 6 3 3 2 10 QС1 = -160 Вар
35 7 2 2 - 3 Р = 100 Вт
36 8 4 4 6 - I = 2 A

Продолжение таблицы 2               

 Номер задания Номер рисунка R1, Ом R2, Ом XL1, Ом XС1, Ом Дополнительный параметр
37 5 12 - 18 2 S = 500 В ∙ А
38 6 8 4 20 4 QL1 = 500 Вар
39 7 2 1 - 4 QС1 = -100 Вар
40 8 10 6 12 - U = 100 B

Задания 41 – 60
Расчет неразветвленных цепей переменного тока по векторной диаграмме

 

По заданной векторной диаграмме составить неразветвленную электрическую цепь переменного тока. Рассчитать параметры:

       1) определить характер и величину каждого сопротивления;

2) вычислить приложенное напряжение;

       3) определить угол сдвига фаз φ;

       4) определить активную, реактивную и полную мощности.

                             

                

 

                   Таблица 3     

Номер задания Номер рисунка I, A U1, B U2, B U3,  B U4, B Номер задания Номер рисунка I, A U1,  B U2, B U3,  B U4,  B
41 9 5 15 15 5 - 51 11 3 9 3 3 6
42 9 2 10 12 6 - 52 11 4 20 12 16 8
43 9 10 10 40 20 - 53 11 5 50 40 30 20
44 9 3 36 36 12 - 54 11 2 8 20 16 12
45 9 4 24 24 8 - 55 11 6 12 36 24 12
46 10 3 60 48 24 - 56 12 5 50 25 20 -
47 10 4 40 12 24 - 57 12 6 18 12 18 -
48 10 2 20 16 8 - 58 12 7 56 70 56 -
49 10 5 50 30 10 - 59 12 4 60 40 60 -
50 10 3 60 48 24 - 60 12 2 36 30 36 -

Задания 61 – 80
Электрические измерения.
Электромагнетизм.






Задача № 61

 

Амперметр типа Э377 класса точности 1,0 имеет предел измерения (номинальный ток) IН = 2 А, число делений шкалы αH = 100. Стрелка прибора отклонилась на α = 70 делений при измерении тока.

Определить:

постоянную прибора (цену деления шкалы)                                     СI

чувствительность прибора                                                                   SI

наибольшую абсолютную погрешность прибора                              ΔIнаиб

значение измеренного тока                                                                             I

наибольшую возможную относительную погрешность

при измерении тока I                                                                            γнв

Расшифровать обозначение типа прибора и привести графическое изображение измерительной системы на его шкале.

 

Задача № 62

 

Миллиамперметр типа Э377 класса точности 1,5 имеет предел измерения (номинальный ток) IН = 0,5 А, число делений шкалы αH = 100. Стрелка прибора отклонилась на α = 65 делений при измерении тока.

Определить:

постоянную прибора (цену деления шкалы)                                     СI

чувствительность прибора                                                                   SI

наибольшую абсолютную погрешность прибора                              ΔIнаиб

значение измеренного тока                                                                             I

наибольшую возможную относительную погрешность

при измерении тока I                                                                            γнв

Расшифровать обозначение типа прибора и привести графическое изображение измерительной системы на его шкале.

Задача № 63

 

Ваттметр типа Д5004 класса точности 0,5 имеет предел измерения по току IН = 5 А и предел измерения по напряжению UH = 450 В, число делений шкалы αH = 150. Стрелка прибора отклонилась на α = 90 делений при измерении мощности.

Определить:

постоянную прибора (цену деления шкалы)                                     СР

чувствительность прибора                                                                   SР

наибольшую абсолютную погрешность прибора                              ΔРнаиб

значение измеренной мощности                                                         Р

наибольшую возможную относительную погрешность

при измерении мощности Р                                                                             γнв

Расшифровать обозначение типа прибора и привести графическое изображение измерительной системы на его шкале.

 



Задача № 64

 

Вольтметр типа Э515 класса точности 0,5 имеет предел измерения (номинальное напряжение) UН = 75 В, число делений шкалы αH = 150. Стрелка прибора отклонилась на
α = 120 делений при измерении напряжения.

Определить:

постоянную прибора (цену деления шкалы)                                     СU

чувствительность прибора                                                                   SU

наибольшую абсолютную погрешность прибора                              ΔUнаиб

значение измеренного напряжения                                                    U

наибольшую возможную относительную погрешность

при измерении напряжения U                                                        γнв

Расшифровать обозначение типа прибора и привести графическое изображение измерительной системы на его шкале.

 


Задача № 65

 

Амперметр типа М336 класса точности 1,0 имеет предел измерения (номинальный ток) IН = 1,5 А, число делений шкалы αH = 150. Стрелка прибора отклонилась на α = 110 делений при измерении тока.

Определить:

постоянную прибора (цену деления шкалы)                                     СI

чувствительность прибора                                                                   SI

наибольшую абсолютную погрешность прибора                              ΔIнаиб

значение измеренного тока                                                                             I

наибольшую возможную относительную погрешность

при измерении тока I                                                                            γнв

Расшифровать обозначение типа прибора и привести графическое изображение измерительной системы на его шкале.

 

Задача № 66

 

Вольтметр типа М366 класса точности 1,0 имеет предел измерения (номинальное напряжение) UН = 300 В, число делений шкалы αH = 150. Стрелка прибора отклонилась на
α = 95 делений при измерении напряжения.

Определить:

постоянную прибора (цену деления шкалы)                                     СU

чувствительность прибора                                                                   SU

наибольшую абсолютную погрешность прибора                              ΔUнаиб

значение измеренного напряжения                                                    U

наибольшую возможную относительную погрешность

при измерении напряжения U                                                   γнв

Расшифровать обозначение типа прибора и привести графическое изображение измерительной системы на его шкале.

 


Задача № 67

 

Миллиамперметр типа Ml09 класса точности 0,5 имеет предел измерения (номинальный ток) IН = 300 мА, число делений шкалы αH = 150. Прибор показал при измерении ток I = 0,2 А.

Определить:

постоянную прибора (цену деления шкалы)                                     СI

чувствительность прибора                                                                   SI

наибольшую абсолютную погрешность прибора                              ΔIнаиб

число делений, на которое отклонилась стрелка

прибора при измерении тока I                                                       α

наибольшую возможную относительную погрешность

при измерении тока I                                                                            γнв

Расшифровать обозначение типа прибора и привести графическое изображение измерительной системы на его шкале.

Задача № 68

 

Амперметр типа Д570 класса точности 0,5 имеет предел измерения (номинальный ток) IН = 5 А, число делений шкалы αH = 100. Прибор показал при измерении ток I = 4,1 А.

Определить:

постоянную прибора (цену деления шкалы)                                     СI

чувствительность прибора                                                                   SI

наибольшую абсолютную погрешность прибора                              ΔIнаиб

число делений, на которое отклонилась стрелка

прибора при измерении тока I                                                       α

наибольшую возможную относительную погрешность

при измерении тока I                                                                            γнв

Расшифровать обозначение типа прибора и привести графическое изображение измерительной системы на его шкале.

Задача № 69

 

Вольтметр типа Д567 класса точности 150 имеет предел измерения (номинальное напряжение) UН = 15 В, число делений шкалы αH = 150. Прибор показал при измерении напряжение U = 10 В.

Определить:

постоянную прибора (цену деления шкалы)                                     СU

чувствительность прибора                                                                   SU

наибольшую абсолютную погрешность прибора                              ΔUнаиб

число делений, на которое отклонилась стрелка

прибора при измерении напряжения U                                        α

наибольшую возможную относительную погрешность

при измерении напряжения U                                                        γнв

Расшифровать обозначение типа прибора и привести графическое изображение измерительной системы на его шкале.

 

Задача № 70

 

Ваттметр типа Д568 класса точности 0,5 имеет пределы измерения (номинальные значения) по току IН = 2,5 А и по напряжению UH = 150 В, число делений шкалы αH = 150. При измерении мощности стрелка прибора отклонилась на α = 115 делений.

Определить:

постоянную прибора (цену деления шкалы)                                     СР

чувствительность прибора                                                              SР

наибольшую абсолютную погрешность прибора                              ΔРнаиб

значение измеренной мощности                                                         Р

наибольшую возможную относительную погрешность

при измерении мощности Р                                                                             γнв

Расшифровать обозначение типа прибора и привести графическое изображение измерительной системы на его шкале.

 

Задачи 71 – 75

 

Проводник длиной l (рис. 13), обладающий сопротивлением R0, присоединен к зажимам источника питания с напряжением U и находится в однородном магнитном поле с индукцией В. В начальный момент в проводнике возникает ток Iп, и в магнитном поле на него начинает действовать сила Fп (пусковой режим). Под действием силы Fп проводник начинает двигаться перпендикулярно магнитным силовым линиям со скоростью υ, в нем возникает противоЭДС Е. Ток в движущемся проводнике I, на него при этом действует сила F (рабочий режим).

Выполнить рисунок, показать на нем направление тока I, противоЭДС Е, силы F и назвать правила, по которым определены направления этих величин.

Составить уравнение баланса мощностей цепи.

Числовые значения величин приведены в таблице 4.

Определить величины, отмеченные в таблице 4 вопросительным знаком.

 

Рис. 13

 

Таблица 4     

Обозначения величин и их единиц измерения

Номера задач

71 72 73 74 75
l, см 35 30 20 60 ?
R0, Ом 0,25 0,3 ? 0,5 ?
U, B 5 6 1,6 7 3
B, T 0,9 ? ? 1,2 1
Iп, A ? ? ? ? ?
Fп, H ? ? ? ? ?
υ, м/с 12,7 16 5 8 12
Е, В ? 4,8 ? ? ?
I, A ? ? 20 ? 10
F, H ? ? 4,8 ? 2

 


Задачи 76 – 80

 

В однородном магнитном поле с индукцией В перпендикулярно магнитным силовым линиям поля под действием внешней механической силы F движется проводник со скоростью υ (рис. 14). Длина проводника l, сопротивление R0.

В движущемся  в магнитном поле в проводнике наводится ЭДС Е, под действием которой в проводнике возникает ток I. На проводник с током в магнитном поле действует тормозная электромагнитная сила Fтopм. К концам проводника присоединен резистор сопротивлением R.

Выполнить рисунок, показать на нем направление ЭДС Е, тока I и тормозной силы Fтоpм, назвать правила, по которым определены направления этих величин.

Составить уравнение баланса мощности цепи. Числовые значения величин приведены в таблице 5.

Определить величины, отмеченные в таблице 5 вопросительным знаком.

 

Рис. 14

 

Таблица 5     

Обозначения величин и их единиц измерения

Номера задач

76 77 78 79 80
B, T 1 1,25 ? 1,5 1,2
F, H ? ? ? 5 ?
υ, м/с 10 ? 1,25 10 ?
l, см 45 50 40 ? 50
R0, Ом 0,1 0,1 0,075 ? 0,015
Е, В ? ? ? ? ?
I, A ? 5 8 10 6
Fторм, H ? ? ? ? ?
R, Ом 0,35 1,15 0,55 0,35 1,35

 


       Методические указания по выполнению контрольной работы № 1

 

Решение задач требует знаний закона Ома для всей цепи и ее участков, закона Кирхгофа, методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов, а также умения вычислять мощность и работу электрического тока.

Задания 1 – 20

 

Пример 1

 

Для схемы, приведенной на рис. 15, определить эквивалентное сопротивление цепи RAB, токи в каждом резисторе и напряжение UАВ приложенное к цепи. Заданы сопротивления резисторов и ток I4 в резисторе R4.

 

Рис. 15

 

Решение.

 

Задача относится к теме «Электрические цепи пос­тоянного тока». После усвоения условия задачи проводим поэтапное решение, предварительно обозначив стрелкой направление тока в каждом резисторе. Индекс тока должен соответствовать номеру резистора, по которому он проходит.

1. Определяем общее сопротивление разветвления R2, R3. Резисто­ры соединены параллельно, поэтому

 

 

Теперь схема цепи принимает вид, показанный на рис. 15, б.

 

2. Резисторы R2,3 и R5соединены последовательно, их общее сопротивление

 

Соответствующая схема приведена на рис. 15 в,

 

3. Резисторы R2,3,5 и R4соединены параллельно, их общее сопро­тивление

 

 

Теперь схема цепи имеет вид, приведенный на рис. 15, г.

 

4. Находим эквивалентное сопротивление всей цепи (рис. 15, д):

 

 

5. Зная силу тока I4, находим напряжение на резисторе R4 :

 

 

Это же напряжение приложено к резисторам R2,3 + R5 (рис. 15, б). По­этому ток в резисторе R5

 

6. Находим падение напряжения на резисторе R5 :

 

 

Поэтому напряжение на резисторах R2,3 :

 

 

7. Определяем токи в резисторах R2 и R3

 

 

Применяя первый закон Кирхгофа, находим ток в резисторе R1:

 

 

8. Вычисляем падение напряжения на резисторе R1 :

 

 

9. Находим напряжение UAB, приложенное ко всей цепи:

 

 

10. Мощность, потребляемая цепью:

 Вт

Задания 21 – 40

 

       Задачи относятся к неразветвленным цепям переменного тока. Перед их решением необходимо изучить материал темы «Электрические цепи переменного тока» и ознакомиться с методикой построения векторных диаграмм.

       Для построения векторных диаграмм воспользуйтесь таблицей 6.

Таблица 6


Пример 2

 

Активное сопротивление катушки Rk = 6 Ом, индуктивное xL=10 Ом. Последовательно с катушкой включено активное сопротивление R=2 Ом и конденсатор сопротивлением xC=Ом (рис. 16, а). К цепи приложено напряжение U=50 В (действующее значение). Определить:

1) полное сопротивление цепи;

2) ток;

3) коэффициент мощности;

4) активную, реактивную и полную мощности;

5) напряжения на каждом сопротивлении.

Начертите в масштабе векторную диаграмму цепи.

 

7

Рис. 16

 

Решение.

 

1. Определяем полное сопротивление цепи:

 

 

2. Определяем ток:

 

3. Определяем коэффициент мощности цепи:

 

по таблицам Брадиса находим φ = 36o50’. Угол сдвига фаз φ находим по синусу во избежание потери знака угла (косинус является четной функцией).

 

4. Определяем активную мощность цепи:

или

Здесь

 

5. Определяем реактивную мощность цепи:

или

 

6. Определяем полную мощность цепи:

или

 

7. Определяем падения напряжения на сопротивлениях цепи:

 

Построение векторной диаграммы начинаем с выбора масштаба для тока и напряжения. Задаемся масштабом по току: в 1 см — 1,0 А и масштабом по напряжению: в 1 см — 10 В, Построение векторной диаг­раммы (рис. 16, б) начинаем с вектора тока, который откладываем по горизонтали в масштабе

Вдоль вектора тока откладываем векторы падений напряжения на активных сопротивлениях URk и UR:

 

 

Из конца вектора UR откладываем в сторону опережения вектора тока на 90o вектор падения напряжения ULна индуктивном сопротивлении длиной Из конца вектора UL откладываем в сторону отставания от вектора тока на 90° вектор падения напряжения на конден­саторе Uc длиной . Геометрическая сумма векторов UR, UL и UCравна полному напряжению U, приложенному к цепи.


Задания 41 – 60

 

Пример 3

 

На рис. 3, а задана векторная диаграмма для неразветвленной цепи, токIи падения напряжений на каждом сопротивлении(U1, U2и т. д.). Определить характер и величину каждого сопротивле­ния» начертить эквивалентную схему цепи, вычислить приложенное напряжение и угол сдвига фаз φ.

Рис. 17

Решение.

 

1. Из векторной диаграммы следует, что напряжение U1отстает от тока на угол 90°. Следовательно, на первом участке вклю­чен конденсатор, сопротивление которого

 

 

Вектор напряжения на втором участке U2 направлен параллельно вектору тока, т. е. совпадает с ним по фазе. Значит, на втором участке включено активное сопротивление

 

 

Вектор напряжения на третьем участке U3 опережает вектор тока на угол 90°, что характерно для индуктивности, сопротивление которой

 

На четвертом участке включено активное сопротивление

 

 

Эквивалентная схема цепи приведена на рис. 17, б,

 

2.Из векторной диаграммы определяем значение приложенного напряжения и угол сдвига фаз:

 

Задания 61 – 70

 

В задачах рассматриваются основные характеристики электроизмерительных приборов: класс точности, цена деления, номинальное значение измеряемой величины и т.д.

Следует помнить, что результат измерения всегда отличается от действительного значения измеряемой величины, т. е. в процессе измерения имеет место погрешность.

Важнейшей характеристикой измерительного прибора, определяющей его точность в любой точке шкалы, является класс точности, который указывается на шкале прибора.

Каждый класс характеризуется наибольшей допустимой приведенной погрешностью, значение которой равно номеру класса и определяется по следующей формуле:

Здесь Ан - предельное значение измеряемой величины, т. е. номинальное значение шкалы прибора; ΔАнаиб - наибольшая абсолютная погрешность, т. е. наибольшая разность между показанием прибора Аи и действительным значением измеряемой величины А.

По классу точности прибора можно подсчитать наибольшую абсолютную погрешность, которую может иметь прибор в любой точке шкалы, и, следовательно, и наибольшую абсолютную погрешность при измерении какой-либо величины этим прибором:

Действительное значение измеряемой величины определяется по формуле:

Точность измерения характеризуется также наибольшей возможной относительной погрешностью:

При решении задач вместо «А» в формулы вольтметра надо подставить напряжение U, для амперметра - ток I, для ваттметра -мощность Р.

Шкала электроизмерительных приборов иногда разделена на αн делений без указания значения этих делений в измеряемых единицах. Ценой деления (постоянной) прибора называется число электрических единиц, приходящихся на одно деление шкалы прибора.

       Цена деления:

      

где Uн, Iн, Рн – номинальные значения напряжения и тока приборов;

αн – полное число делений шкалы прибора.

       Чувствительность прибора – S величина, обратная постоянной прибора

Если при измерении стрелка прибора отклонилась на α делений, то значение измеряемой величины будет:

      

 

Непосредственно перед решением задач следует разобрать пример 4.

 

Пример 4

 

Вольтметр типа Э515 рассчитан на Uн=300 В, его шкала имеет αн=150 делений. Класс точности прибора γд=±0,5%.

Определить постоянную CU и чувствительность прибора SU, а также наибольшую абсолютную погрешность ΔUнаиб. Вычислить наибольшую относительную погрешность измерения γнв, если стрелка прибора отклонилась на α = 120 дел. Какую при этом мощность PU будет потреблять прибор, если его внутреннее сопротивление RU=40 кОм.

 


Краткая запись условия:

 

Дано

Э515

Uн=300 В

αн=150 дел.

γд=±0,5%.

α = 120 дел

RU=40 кОм

 

Определить: CU, SU, ΔUнаиб. PU .

 

Решение

 

1. Постоянная прибора и его чувствительность:

2. Наибольшая возможная абсолютная погрешность:

3. Измеренное значение напряжения:

4. Наибольшая возможная относительная погрешность:

5. Мощность, потребляемая вольтметром:


Задания 71 – 80

 

В задачах 71 – 80 рассматривается явление электромагнитной силы и явление электромагнитной индукции, принцип работы электродвигателя и электрического генератора.

Необходимо знать формулу индуктированной в проводнике ЭДС, а также правило правой руки, применяемое для определения этой ЭДС, формулу электромагнитной силы и правило левой руки для определения этой силы.

В примере 5 рассмотрен режим работы электродвигателя.

В примере 6 рассмотрен режим работы электрического генератора.

 

Пример 5

 

Прямой проводник длиной l = 0,5 м присоединен к зажимам источника питания с напряжением U = 5 В и находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 1,4 Т, сопротивление проводника R0 = 0,1 Ом. В результате взаимодействия с однородным магнитным полем проводник движется перпендикулярно направлению поля со скоростью υ = 5 м/с. Определить пусковой ток в проводнике, Iп, электромагнитную силу Fэм, действующую на проводник, и ток в движущемся проводнике I.

Направление ЭДС Е, тока I, и силы Fэм, показать на рис. 18.

Составить уравнение баланса мощностей в цепи.

 

Краткая запись условия:

Дано:

l = 0,5 м

U = 5 В

В = 1,4 Т

R0 = 0,1 Ом

υ = 5 м/с

Определить: Iп, Fэм, I.

Составить баланс мощностей.

                                                                                                     Рис. 18

 

Решение

 

1. Ток двигателя при пуске (υ = 0, E = 0):

 

 

2. Под воздействием электромагнитной силы проводник будет двигаться, в нем возникнет ЭДС:

 

3. Ток в движущемся проводнике:

 

Направление тока совпадает с направлением напряжения.

 

4. Электромагнитная сила, под действием которой проводник движется:

 

На. рис. 18 Fэм = F

 

Направление силы Fэм определено по правилу левой руки, направление движения (скорости υ) проводника совпадает с направлением силы Fэм. Направление ЭДС Е определено по правилу правой руки, оно противоположно направлению напряжения источника питания, поэтому эта ЭДС называется противоэлектродвижущей силой – противоЭДС. Направления тока I, силы Fэм (F) и противоЭДС показано на рис. 18

 

5. Уравнение баланса мощностей цепи имеет вид:

 

 

Электрическая мощность, подводимая к проводнику:

 

 

Механическая мощность, развиваемая проводником:

 

 

Потери мощности в проводнике (тепловые потери):

 

Уравнение баланса мощностей:

Баланс мощности сошелся.

 

Пример 6

 

В однородном магнитном поле с индукцией В = 1,25 Т перпендикулярно направлению магнитного поля движется проводник длиной l = 36 см со скоростью
υ = 16 м/c. Проводник замкнут на резистор, сопротивление которого R = 0,72 Ом, сопротивление самого проводника R0 = 0,08 Ом.

Определить ЭДС Е, наводимую в проводнике, ток I в цепи и электромагнитную тормозную силу Fторм, действующую на проводник.

Направление ЭДС Е, тока I и силы Fторм показать на рис. 19.

Составить уравнение баланса мощностей цепи.

 

Краткая запись условия:

 

Дано:

В = 1,25 Т

l = 36 см

υ = 16 м/c

R = 0,72 Ом

R0 = 0,08 Ом

Определить: Е, I, Fторм.

Составить баланс мощностей цепи.

                                                                                                     Рис. 19

 

Решение

 

1. ЭДС в проводнике (согласно закону электромагнитной индукции):

 

 

2. Ток в цепи, возникший под действием ЭДС:

 

 

3. Электромагнитная сила, действующая на проводник:

 

Направление ЭДС Е определено по правилу правой руки. Так как в примере рассматривается режим работы генератора, то направление тока совпадает с направлением ЭДС. Направление силы Fэм, определенное по правилу левой руки, противоположно скорости υ, т.е. сила носит тормозной характер: Fэм = Fторм; она уравновешивает внешнюю механическую силу. Направления ЭДС Е, тока I, силы Fторм (F) показаны на рис. 19.

 

4. Уравнение баланса мощностей цепи имеет вид:

 

 

Механическая мощность:

 

Электрическая мощность:

 

Мощность тепловых потерь:

 

 

Таким образом, баланс мощности сошелся:

 

 















Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 171.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...