1)Закон Ома для участка цепи

Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку, и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка.

Закон Ома записывается формулой: I=U/R

2Соединение фаз звездой и треугольником

2) Существуют два способа соединения фаз между собой: звездой и треугольником.

При звезде соединяются вместе концы (X, Y, Z), а начала (А, В, С) выводятся к зажимам машины (рис. 2-25).

При треугольнике конец первой фазы X соединяется с началом второй фазы В, конец второй фазы V соединяется с началом третьей фазы С и конец третьей фазы 2 соединяется с началом первой фазы А; от точек соединений выводятся провода к зажимам машины (рис. 2-26).

Иногда все шесть концов выводят к коробке зажимов, и соответствующее соединение зажимов производят перемычками.

Условно соединение звездой обозначают значком У и соединение треугольником — значком Д.

При выборе того или иного рода соединения предпочтение следует отдавать соединению звездой, так как при нем устраняется влияние третьей гармоники потока (см. рис. 2-3, кривая 3).

(третья гармоника), а на рис 2-27, б показано в

развернутом виде чередование фазных зон. Принципиальная схема обмотки при условии, что катушечная группа имеет одну

катушку, представлена на рис. 2-27, а, а на рис. 2-27, г и д дано сопряжение обмотки звездой и треугольником.

) индуктирует э. д. с одной и той же величины и направления.

Для определения линейного напряжения, вызванного третьей гармоникой магнитного потока ротора, необходимо вспомнить, что при отсутствии тока линейное напряжение определяется э. д. с, которая является результирующей э. д. с, действующих в обмотке между рассматриваемыми зажимами. Таким образом, линейное напряжение между зажимами С1 и С2 (рис. 2-27, г) будет определяться результирующей э. д. с. I и II фаз. Идя по обмотке от начала А к началу 5, мы проходим фазы / и Л, причем э. д. с. третьей гармоники фаз I и II равны и направлены навстречу друг другу Поэтому з. д. с. от третьей гармоники поля ротора равна нулю

Билет 12

Закон Ома для полной цепи

Закон Ома для полной цепи - сила тока в цепи пропорциональна действующей в цепи ЭДС и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника.

I=E/R+r

Активная, реактивная и полная мощности;

16. Электри?ческая мо?щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Активная мощность

Среднее за период Т значение мгновенной мощности называется активной мощностью: . В цепях однофазного синусоидального тока , где U и I — действующие значения напряжения и тока, ? — угол сдвига фаз между ними. Для цепей несинусоидального тока электрическая мощность равна сумме соответствующих средних мощностей отдельных гармоник. Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую и электромагнитную). Активная мощность может быть также выражена через силу тока, напряжение и активную составляющую сопротивления цепи r или её проводимость g по формуле . В любой электрической цепи как синусоидального, так и несинусоидального тока активная мощность всей цепи равна сумме активных мощностей отдельных частей цепи, для трёхфазных цепей электрическая мощность определяется как сумма мощностей отдельных фаз. С полной мощностью S активная связана соотношением . Единица активной мощности — ватт (W, Вт).

В теории длинных линий (анализ электромагнитных процессов в линии передачи, длина которой сравнима с длиной электромагнитной волны) полным аналогом активной мощности является проходящая мощность, которая определяется как разность между падающей мощностью и отраженной мощностью

Реактивная мощность

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению действующих значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз ? между ними: Q = UI sin ?(если ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз считается положительным, если опережает — отрицательным). Единица реактивной мощности — вольт-ампер реактивный (var, вар). Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью Рсоотношением: . Реактивная мощность в электрических сетях вызывает дополнительные активные потери (на покрытие которых расходуется энергия на электростанциях) и потери напряжения (ухудшающие условия регулирования напряжения). В некоторых электрических установках реактивная мощность может быть значительно больше активной. Это приводит к появлению больших реактивных токов и вызывает перегрузку источников тока. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощностиэлектрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.

Необходимо отметить, что величина sin ? для значений ? от 0 до плюс 90° является положительной величиной. Величина sin ? для значений ? от 0 до —90° является отрицательной величиной. В соответствии с формулой Q = UI sin ? реактивная мощность может быть как положительной величиной (если нагрузка имеет активно-индуктивный характер), так и отрицательной (если нагрузка имеет активно-ёмкостный характер). Данное обстоятельство подчёркивает тот факт, что реактивная мощность не участвует в работе электрического тока. Отрицательное значение активной мощности нагрузки характеризовало бы нагрузку как генератор энергии. Активное, индуктивное, ёмкостное сопротивление не могут быть источниками постоянной энергии.

Модуль величины Q = UI sin ? приблизительно описывает реальные процессы преобразования энергии в магнитных полях индуктивностей и в электрических полях емкостей.

Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии возвращаемой от индуктивной и емкостной нагрузки в источник переменного напряжения.

Измерительные преобразователи реактивной мощности, использующие формулу Q = UI sin ?, более просты и значительно дешевле измерительных преобразователей на микропроцессорной технике.

Полная мощность

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её зажимах: S = U?I; связана с активной и реактивной мощностями соотношением: ,S=@P^2+Q^2 где Р — активная мощность, Q — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке Q > 0, а при ёмкостной Q < 0). Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (V*A, В*А).

Векторная зависимость между полной, активной и реактивной мощностью выражается формулой:

S=P+Q

13 билет 1 вопрос

Электрическая ёмкость — характеристика проводника, мера его способности накапливать электрический заряд. В теории электрических цепей ёмкостью называют взаимную ёмкость между двумя проводниками; параметр ёмкостного элемента электрической схемы, представленного в виде двухполюсника. Такая ёмкость определяется как отношение величины электрического заряда к разности потенциалов между этими проводниками.

В системе СИ ёмкость измеряется в фарадах. В системеСГС в сантиметрах.

Для одиночного проводника ёмкость равна отношению заряда проводника к его потенциалу в предположении, что все другие проводники бесконечно удалены и что потенциал бесконечно удалённой точки принят равным нулю. В математической форме данное определение имеет вид

где Q — заряд, U — потенциал проводника.

13 билет 2 вопрос

Трёхфазная система электроснабжения — частный случай многофазных систем электрических цепей, в которых действуют созданные общим источником синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга во времени на определённый фазовый угол. Таким образом, каждая такая ЭДС находится в своей фазе периодического процесса, поэтому часто называется просто фазой. Также «фазами» называют проводники — носители этих ЭДС. В трёхфазных системах угол сдвига равен 120 градусам. Фазные проводники обозначаются в РФ латинскими буквами L с цифровым индексом 1…3, либо A, B и C

Билет 14 1 вопрос

Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему[ Сопротивление для цепей переменного тока и для переменных электромагнитных полей описывается понятиями импеданса и волнового сопротивления. Сопротивлением (резистором) также называют радиодеталь, предназначенную для введения в электрические цепи активного сопротивления.

Сопротивление (часто обозначается буквой R или r) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно рассчитать как

Вариант 2

Сопротивление электрической цепи, полное электрическое сопротивление, величина, характеризующая сопротивление цепи электрическому току; измеряется в Омах. В случае синусоидального переменного тока С. э. ц. выражается отношением амплитуды напряжения на зажимах цепи к амплитуде тока в ней и равно , где r — сопротивление активное, х — сопротивление реактивное. При несинусоидальном переменном токе С. э. ц. определяется отдельно для каждой К-той гармонической составляющей: .

Билет 14 2 вопрос

Действующим значением силы переменного тока называют величину постоянного тока, действие которого произведёт такую же работу (тепловой или электродинамический эффект), что и рассматриваемый переменный ток за время одного периода. В современной литературе чаще используется математическое определение этой величины — среднеквадратичное значение силы переменного тока.

Иначе говоря, действующее значение тока можно определить по формуле:

.

Билет 15 1 вопрос

Задача состоит в расчёте такого сечения проводов, при котором обеспечивается номинальное напряжение на зажимах источника электроэнергии. Согласно закону Ома, напряжение источника электроэнергии равно сумме падения напряжения на проводах и напряжения на нагрузке.

U = I•Rл + Uн (2.31)

Сопротивление проводов линии будет равно:

Rл = ρ•2•l / S (2.32), где 2•l – общая длина линии; ρ – удельное сопротивление материала проводов; S – искомое сечение проводов.

Подставляя (2.32) в (2.31) получим,

S = I•ρ•2•l / ΔU, (2.33)

Где ΔU = (U – Uн) – потеря напряжения в линии.

Нагрузка в линии обычно бывает непостоянной и её колебания вызывают соответствующие изменения ΔU в проводах. Поэтому нужно рассчитывать отклонения напряжения на нагрузке от номинального значения при минимальном и максимальном режимах нагрузки. Рассмотрим, как влияет напряжение на распределение мощности в линии электропередачи. Возьмём уравнение (2.31):

U = I•Rл + Uн

Умножим это уравнение на силу тока I, получим:

I•U = I²•Rл +I•Uн (2.34)

Uн – напряжение на нагрузке,

I•U – мощность, отдаваемая источником электроэнергии,

I²•Rл – потери мощности в проводах линии на нагревание,

I•Uн – мощность, потребляемая нагрузкой.

Если повысить в два раза напряжение источника электроэнергии, то сила тока в линии при той же передаваемой мощности уменьшится в 2 раза, а потери мощности в проводах уменьшатся в 4 раза, так как они пропорциональны I² . Следовательно, для уменьшения потерь в линиях передачи желательно передавать электроэнергию при возможно более высоком на

Билет 15 2 вопрос

Переме́нный ток, AC — электрический ток, который периодически изменяется по модулю и направлению.

Под переменным током также подразумевают ток в обычных одно- и трёхфазных сетях. В этом случае мгновенные значения тока и напряжения изменяются по гармоническому закону.

В устройствах-потребителях постоянного тока переменный ток часто преобразуется выпрямителями для получения постоянного тока.

Билет №16

Вопрос №1:

Параллельное соединение резисторов необходимо для уменьшения общего сопротивления и, как вариант, для увеличения мощности нескольких резисторов по сравнению с одним.

Расчет параллельного сопротивления двух параллельно соединённых резисторов R1 и R2 производится по следующей формуле:

Сопротивление из двух резисторов:   R =  R1 × R2

 R1 + R2

Параллельное соединение трёх и более резисторов требует более сложной формулы для вычисления общего сопротивления:

 1    =    1  +  1  +  1  + ...

R R1 R2 R3

Вопрос №2:

Электрический ток — упорядоченное не скомпенсированное движение электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться: в проводниках — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в полупроводниках — электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).

•Постоянный ток — ток, направление и величина которого слабо меняется во времени.

•Переменный ток — это ток, направление и величина которого меняется во времени. Среди переменных токов основным является ток, величина которого изменяется по синусоидальному закону.

P — мощность тока — (ватт),

U — напряжение между концами проводника — (вольт),

I — сила тока — (ампер),

R — сопротивление проводника — (Ом) Билет №17

Вопрос №1:

Смешанным включением называется такое, в котором имеются и последовательно и параллельно включенные сопротивления.

Законы, относящиеся к смешанному включению, те же, что и для параллельного и последовательного включения.

• Сила тока (I), необходимая для питания смешанного соединения, равна сумме сил токов (I₁, I₂, I₃ и.т.д.), идущих в каждой из параллельно включенных групп

Сила тока в любой из групп (I₁, I₂, I₃ и.т.д.) на всём протяжения одна и та же, так как сопротивления, входящие в группу, соединены последовательно.

Вопрос №2:

Электрическое напряжение между точками A и B электрической цепи или электрического поля — физическая величина, значение которой равно отношению работы электрического поля, совершаемой при переносе пробного электрического заряда из точки A в точку B, к величине пробного заряда

Напряжённость электрического поля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы действующей на неподвижный пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда :

.

Из этого определения видно, почему напряженность электрического поля иногда называется силовой характеристикой электрического поля (действительно, всё отличие от вектора силы, действующей на заряженную частицу, только в постоянном множителе).

В каждой точке пространства в данный момент времени существует свое значение вектора (вообще говоря - разное в разных точках пространства), таким образом, - это векторное поле. Формально это выражается в записи

представляющей напряженность электрического поля как функцию пространственных координат (и времени, т.к. может меняться со временем). Это поле вместе с полем вектора магнитной индукции представляет собой электромагнитное поле, и законы, которым оно подчиняется, есть предмет электродинамики.

Напряжённость электрического поля в СИ измеряется в вольтах на метр [В/м] или в ньютонах на кулон.

Билет 18

1)Электроизоляционные материалы

Определение

диэлектрики, которые служат целям электрической изоляции. Фактически электроизоляционные материалы предназначены препятствовать протеканию — безразлично, постоянного  ипеременного тока.

Электроизоляционные материалы можно подразделить по агрегатному состоянию.

• Газообразные

• Жидкие

• Природные неорганические

• Искусственные неорганические

• Естественные органические

• Синтетические органические

• Газообразные. У всех газообразных электроизоляционных материалов диэлектрическая проницаемость близка к 1 и тангенс диэлектрических потерь так же мал, зато мало и напряжение пробоя. Чаще всего в качестве газообразного изолятора используют воздух, однако в последнее время всё большее применение находит элегаз (гексафторид серы, SF₆), обладающий почти втрое бо́льшим напряжением пробоя и значительно более высокой дугогасительной способностью. Иногда для изготовления электроизоляционных материалов применяют сочетание газообразных и органических материалов.

• Жидкие — чаще всего используют в трансформаторах, выключателях, кабелях, вводах для электрической изоляции и вконденсаторах из пропитанной маслом бумаги.

• Природные неорганические — наиболее распространённый материал слюда, она обладает гибкостью при сохранении прочности, хорошо расщепляется, что позволяет получить тонкие пластины. Химически стойка и нагревостойка. В качестве электроизоляционных материалов используют мусковит и флогопит, однако мусковит всё же лучше.

• Искусственные неорганические — хорошим сопротивлением изоляции обладают малощелочные стёкла, стекловолокно, ситалл, но основным электроизоляционным материалом всё же является фарфор (полевошпатовая керамика). Эта керамика широко используется для изоляторов токонесущих проводов высокого напряжения, проходных изоляторов, бушингов и т. д. Однако из-за высокого тангенса диэлектрических потерь не годится для высокочастотных изоляторов. Для других более узких задач используется керамика — форстеритовая, глинозёмистая, кордиеритовая и т. д.

• Естественные органические — в последнее время в связи с расширением производства синтетических электроизоляционных материалов их применение сокращается. Выделить можно следующие — целлюлоза, парафин, пек, каучук, янтарь и другие природные смолы.

• Синтетические органические — большая часть данного материала приходится на долю высокомолекулярных химических соединений — пластмассы.

2) Сопротивление (единицы измерения);

Определение - Любое тело, по которому протекает электрический ток, оказывает ему определенное сопротивление. Свойство материала проводника препятствовать прохождению через него электрического тока называется электрическим сопротивлением.

ВЕЛИЧИНА - R

В Си – (ом_)

где

R — сопротивление;

U —разность электрических потенциалов  на концах проводника;

I — сила тока, протекающего между концами проводника под действием разности потенциалов.

Билет 19 1.Магни?тное по?ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения.[1] Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц, либо магнитными моментами электронов в атомах (постоянные магниты). Кроме этого, оно появляется при наличии изменяющегося во времени электрического поля. С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится безмассовым бозон-фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля). Основной характеристикой магнитного поля является его сила, определяемая вектором магнитной индукции (вектор индукции магнитного поля)[2]. В СИ магнитная индукция измеряется в теслах (Тл), в системеСГС в гауссах.

Магнитное поле — это особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами или телами, обладающими магнитным моментом.

Можно также рассматривать магнитное поле как релятивистскую составляющую электрического поля. Точнее, магнитные поля являются необходимым следствием существования электрических полей и специальной теории относительности. Вместе, магнитное и электрическое поля образуют электромагнитное поле, проявлениями которого являются свет и прочие электромагнитные волны.

Магнитное поле проявляется в воздействии на магнитные моменты частиц и тел, на движущиеся заряженные частицы (или проводники с током). Сила, действующая на движущуюся в магнитном поле электрически заряженную частицу, называется силой Лоренца, которая всегда направлена перпендикулярно к векторам и [. Она пропорциональна заряду частицы , составляющей скорости , перпендикулярной направлению вектора магнитного поля , и величине индукции магнитного поля . В системе единиц СИ сила Лоренца выражается так: F=q[v,B]

В системе единиц СГС: F=q/C[v,B]

Также магнитное поле действует на проводник с током. Сила, действующая на проводник будет называться силой Ампера. Эта сила складывается из сил, действующих на отдельные движущиеся внутри проводника заряды.

2.Резистор — структурный элемент электрической цепи, основной функциональным свойством которого является определённое (номинальное) активное сопротивление.

Выделяются следующие функциональные виды резисторов:

Постоянные резисторы

резисторы, обладающие неизменным сопротивлением (в границах погрешности).

Переменные и подстроечные резисторы (реостаты)

резисторы сопротивление которых изменяется механически, посредством рукоятки или другого органа управления (переменные), либо посредством вставляемого в шлиц инструмента.

Варисторы

резисторы, сопротивление которых зависит от приложенного напряжения.

Терморезисторы и термисторы

резисторы, у которых используется зависимость сопротивления от температуры, с положительным (терморезисторы) или отрицательным (термисторы) ТКС.

Фоторезисторы

резисторы, обладающие зависимостью сопротивления от освещения.

Условные обозначения резисторов: а) постоянные; б) переменные; в) переменный с дополнительными отводами; г) подстроечные; д), е) переменные с общей ручкой; ж) переменный с выключателем от крайнего положения; з) варистор; и) терморезистор; к) фоторезистор.

Билет 20 1.Магнитный поток вебер кг•м2/(А•с2) = В•с Вб Wb

Магнитная индукция тесла кг/(А•с2) = В•с/м2 Тл T

Абсолютная магнитная проницаемость генри на метр кг•м/(А2•с2) Гн/м H/m

Магнитный момент электрического тока, магнитный момент диполя ампер-квадратный метр А•м2 А•м2 A•m2

Намагниченность ампер на метр А/м А/м A/m

Напряженность магнитного поля ампер на метр А/м А/м A/m

Индуктивность, взаимная индуктивность генри кг•м2/(А•с2)=В•с/А=Вб/А=Ом•с Гн H

Магнитодвижущая сила, разность магнитных потенциалов ампер А А A

Магнитное сопротивление ампер на вебер с2•А2/(м2•кг)=А/Вб=1/Гн А/Вб A/Wb

Магнитная проводимость вебер на ампер м2•кг/(с2•А2)=Гн Вб/А Wb/A

Магнитный векторный потенциал вебер на метр кг•м /(А•с2)=В•с/м Вб/А Wb/m

2.Электри?ческая проводи?мость (электропроводность, проводимость) — это способность тела проводить электрический ток, а также физическая величина, характеризующая эту способность и обратная электрическому сопротивлению. В СИ единицей измерения электрической проводимости является сименс (называемая также в некоторых странах Мо)

21.1Переме́нный ток — электрический ток, который периодически изменяется по модулю и направлению. Под переменным током также подразумевают ток в обычных одно- и трёхфазных сетях 21.2Закон Ома для полной цепи: картинка где: — ЭДС источника напряжения(В), — сила тока в цепи (А), — сопротивление всех внешних элементов цепи(Ом) , — внутреннее сопротивление источника напряжения(Ом) .