- •Ответы на вопросы к экзамену
- •1. Как определить взаимные проводимости (расчетным и экспериментальным путем)?
- •2. В чем заключается принцип линейности? Как определить соответствующие коэффициенты.
- •3. Как определить для разветвленной цепи опытным путём параметры эквивалентного генератора?
- •4. Условие получения максимума мощности в сопротивлении.
- •5. В электротехнике принято фазовое определение резонанса. Как это понимать?
- •6. Как определяется добротность контура?
- •7. Какие величины равны друг другу при резонансе?
- •9. Дать определение резонанса токов. Какие величины равны друг другу при резонансе?
- •10. Может ли ток в одной из ветвей цепи переменного тока быть больше чем суммарный ток? Пояснить с помощью 1 закона Кирхгофа.
- •11. Как экспериментально определяется коэффициент взаимной индукции?
- •7.1. Определение взаимной индуктивности
- •12.Как экспериментально определяются одноимённые концы индуктивно-связанных катушек?
- •13. Как рассчитать коэффициент индуктивной связи?
- •14. Как экспериментально определить индуктивность реле обмотки?
- •15. Как проводится «развязка» индуктивно связанных обмоток?
- •16. Нарисуйте схему замещения трансформатор без индуктивных связей.
- •17. Что такое «вносимое сопротивление». Отчего оно зависит?
- •18. В схеме звезда с нейтральным проводом был симметричный режим и вдруг произошел обрыв фазного провода. Назовите, что изменилось и в какую сторону.
- •19. В схеме звезда без нейтрального провода был симметричный режим и вдруг произошел обрыв фазного провода. Назовите, что изменилось и в какую сторону.
- •20. В схеме звезда с нейтральным проводом был симметричный режим и вдруг произошло короткое замыкание нагрузки в фазе а. Назовите, что изменилось и в какую сторону.
- •21. При каких условиях можно вести расчет трехфазной цепи «на одну фазу».
- •22. Как рассчитать фазный ток, если известны линейное напряжение и сопротивление нагрузки в схеме треугольник.
- •23. Как определяется мощность в трёхфазных цепях?.
- •24. Как изменятся фазные токи при обрыве фазного провода?
- •25. Как изменятся линейные токи при обрыве фазного провода?
- •26. Как изменятся фазные токи при обрыве линейного провода?
- •27. Как изменятся линейные токи при обрыве линейного провода?
- •28. Что называется критическим сопротивлением?
- •29. Что такое декремент затухания? Как он определяется?
- •30. Как связаны друг с другом ток и напряжение на конденсаторе?
- •31. Как связаны друг с другом ток и напряжение на индуктивности?
- •32. Сформулируйте законы коммутации
- •14.2. Законы (правила) коммутации
- •35. Нарисовать график тока в цепи rlc при подключении под постоянное напряжение, если корни характеристического уравнения вещественные.
- •41. Что такое передаточная функция цепи и как ее найти?
- •42. Как связаны переходные и импульсные характеристики с передаточной функцией цепи?
- •43. Как строится вольт-амперная характеристика двух нелинейных элементов, включенных последовательно, параллельно, при смешанном соединении нескольких нелинейных элементов.
- •44. Как определить дифференциальное сопротивление по известной вах.
- •45. Можно ли получить резонансный режим в цепях с ферромагнитными элементами, изменяя только напряжение питания?
- •46. Как экспериментально определить точку резонанса токов в цепи с ферромагнитными элементами?
- •48. Покажите аналитическим путем зависимость индуктивности катушки с замкнутым сердечником от величины относительной магнитной проницаемости.
- •54. Обосновать возможность моделирования электростатического поля полем постоянных токов на проводящей бумаге?
- •55. Как определяется емкость заряженных тел по результатам измерений на модели?
- •56. Как можно построить силовые линии поля по картине поля, содержащей только эквипотенциали?
- •57. Как по картине поля определить емкость?
- •58. Дайте определение потенциала электрического поля.
- •Формула 1 — Потенциал
- •59. Дайте определение напряженности электрического поля.
- •60. Дайте определение градиента.
- •61. Что называется характеристическим сопротивлением фильтра?
- •62. Что такое коэффициент затухания, в каких единицах он измеряется?
- •63. Что такое коэффициент фазы? Как он зависит от частоты?
- •64. Почему коэффициент затухания, определяемый экспериментально, не равен нулю во всей полосе пропускания?
- •65. Что понимают под согласованной нагрузкой фильтра?
Ответы на вопросы к экзамену
1. Как определить взаимные проводимости (расчетным и экспериментальным путем)?
Коэффициенты с разными индексами gmn называют взаимными проводимостями (или передаточными). Взаимная проводимость gmn равна току в ветви m при действии единственной ЭДС, равной 1 В и включенной в ветви n, когда в остальных ветвях отсутствуют ЭДС и источники токов.
Взаимные проводимости можно определять опытным путем. Для этого из исследуемой цепи удаляют все источники ЭДС и источники токов, кроме одной ЭДС в нужной ветви Ek. Измерив, токи Ik и Im, рассчитывают взаимную проводимость gmk=Im/Ek и входную проводимость gkk=Ik/Ek.
2. В чем заключается принцип линейности? Как определить соответствующие коэффициенты.
Принцип линейности. Если в линейной электрической цепи изменяется ЭДС или сопротивление в какой-либо одной цепи, то две любые величины (U или I) двух любых ветвей связаны друг с другом линейными зависимостями вида
y=a+bx (3.1)
т.е. U=a+bI или U1=c+dU2 или I1=k+mI2.
Аналогичная зависимость получается при изменениях этих величин в двух ветвях, тогда
y=a+bx+cz. (3.2)
Коэффициенты а, b в уравнении (3.1) определяются расчетным путем или экспериментально. Для этого нужно знать напряжения (или токи) для двух различных режимов. Подставляя эти значения в уравнение 3.1, получим систему двух уравнений с двумя неизвестными. Решая систему уравнений, определим коэффициенты а, b.
Аналогично, для определения коэффициентов а, b, c в уравнении 3.2 необходимо иметь данные для трех режимов и решить систему из трех уравнений. Следует иметь в виду, что в качестве у, x, z могут фигурировать только U и I, но ни в коем случае R.
3. Как определить для разветвленной цепи опытным путём параметры эквивалентного генератора?
Электрическую схему, содержащую два выходных конца (зажима), называют двухполюсником. Если внутри этой схемы имеются источники, то такой двухполюсник называют активным (рис. 3.1, а), если источников нет, то – пассивным (рис. 3.1, б).
Покажем, что активный двухполюсник можно заменить эквивалентным генератором (рис. 3.1, в), у которого Eэ равно напряжению холостого хода на разомкнутых зажимах двухполюсника, а сопротивление Rэ – входному сопротивлению двухполюсника.
Для этого некоторую схему представим в виде активного двухполюсника (рис. 3.2, а) и присоединенной к нему ветви с током I (рис. 3.2, б). Включим в эту ветвь две ЭДС, равные по величине, но встречно направленные (ток I при этом не изменится).
Представим ток I как сумму токов I΄, учитывающую все ЭДС схемы и E1, а также тока I΄΄, учитывающего только E2 (это следует из уравнений 2.2, 2.3). Выберем величину включенных ЭДС равной величине напряжения холостого хода Uхх, когда двухполюсник отключен от R (рис. 3.2, а). Тогда ток , а ток, гдеRЭ – сопротивление двухполюсника (его определяют, исключив из схемы, представленной двухполюсником, все источники тока и ЭДС).
Совокупность эквивалентного сопротивления и источника ЭДС величиной EЭ (равной напряжению холостого хода двухполюсника) можно рассматривать, как некоторый эквивалентный генератор с внутренним сопротивлением RЭ и ЭДС, равной EЭ=Uхх.
Расчет тока в некоторой ветви разветвленной электрической схемы сводится к замене части схемы, не содержащей требуемую ветвь, эквивалентным генератором и последующему определению тока .
Найти параметры эквивалентного генератора можно экспериментально и расчетным путем (если известны сопротивления и ЭДС двухполюсника).
Для экспериментального определения нужно измерить напряжение на разомкнутых зажимах двухполюсника (тем самым определим Uхх и EЭ), а затем замкнуть зажимы двухполюсника накоротко и измерить ток короткого замыкания. Тогда сопротивление эквивалентного генератора .
Если можно ожидать недопустимо большого тока короткого замыкания, то замыкают двухполюсник на известное сопротивление R, и тогда, измерив , находят.
Расчетным путем параметры эквивалентного генератора находят следующим образом:
отключив исследуемую ветвь из схемы, находят напряжение холостого хода на разомкнутых зажимах образовавшегося двухполюсника Uхх=Eэ;
исключив из схемы двухполюсника все источники (источники ЭДС закорачивают, а ветви с источниками тока разрывают), находят сопротивление оставшейся схемы со стороны разомкнутых зажимов. Это сопротивление равно сопротивлению эквивалентного генератора.