32. Измерение тока, напряжения, мощности и электрической энергии в цепях постоянного и переменного тока.

В цепи постоянного тока:

Сопротивление (Закон Ома):

при последовательном соединении:

при параллельном соединении:

напряжение: U=I*R, ток: I=U/R, сопротивление: R=U/I, мощность: P=I*U, P=R*,P=/R.

Электрическая энергия: W=U*I*t, W=I^2*R*t

Для измерения напряжения используется ВОЛЬТМЕТР(включается параллельно сопротивлению или участку цепи., для измерения тока АМПЕРМЕТР(включается последовательно с нагрузкой) и для измерения сопротивления ОММЕТР(подключается параллельно измеряемому сопротивлению.). Универсальный измерительный прибор ТЕСТЕР или МУЛЬТИМЕТР.

В цепи параллельного тока:

Ток(измеряется с помощью трансформатора): =Sin(t +), здесьo - максимальное значение силы тока, а j - угол сдвига фаз между ко- лебаниями E и I.

Напряжение: U= UoSin(t +)=R* Sin(t +)

Мощность: Р = UэфэфCos, где- угол сдвига фаз междуи U. (эф) 2 =о^2 /2; (Uэф) 2 = Uо^2 /2.

Электрическая энергия: W*p = UIcost= P*t

где P=UIcosφ — активная мощность изделия; t — продолжительность работы.

Измеряют индукционными или электронными электрическими счетчиками.

33. Назначение, устройство и принцип действия трансформатора. Структурная схема однофазного трансформатора.

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Tрансформатор состоит из ферромагнитного сердечника, в который встраиваются две катушки с изолированными обмотками, содержащими количество витков W1 и W2. Действие трансформатора основано на электромагнитной индукции. Под действием мгновенного напряжения U1 в первичной обмотке возникает мгновенный ток i1 равный току холостого хода i0. Под действием магнитодвижущей силы (МДС) i0w1 в сердечнике возбуждается магнитный поток Ф, направление которого определяется по правилу буравчика. Магнитный поток индуктирует мгновенные ЭДС e1= -w1*dФ/dt и e2= -w2*dФ/dt в первичной и вторичной обмотках трансформатора.

34. Условное обозначение трансформаторов в радиосхемах и распределительных электросетях. Уравнение электрического состояния трансформатора.

Отношение эдс пропорционально отношению количества витков обмоток

Коэффициент трансформации: ,характеризует основное назначение трансформатора - преобразование одного напряжения в другое, большее или меньшее.

35. Автотрансформаторы, электрическая схема, преимущества и недостатки.

Автотрансформатор имеет одну (первичную) обмотку, и часть этой обмотки служит как вторичная.

электрическая схема автотрансформатора

Преимущества:

• Экономия меди

• Меньшие потери энергии

• Меньшее изменение напряжения при изменении нагрузки

• Имеет меньшие массу и размер

Недостатки:

• Гальваническая связь между первичной и вторичной обмотками

• При высоких коэффициентах трансформации – низкий КПД

• Требуют более высокую степень изоляции

36. Многообмоточные, однофазные и трехфазные трансформаторы.

Многообмоточный трансформатор имеет одну первичную и несколько вторичных обмоток, рассчитанных на разные напряжения.

Однофазный трансформатор

Однофазный трансформатор предназначен для создания переменного напряжения нужной величины для нагрузки, не нуждающейся в трехфазном электропитании. В результате прохождения электрического тока по проводнику в первичной обмотке, на вторичную наводится электродвижущая сила (ЭДС).

Трехфазный трансформатор.

Электрическая энергия в промышленных масштабах не может передаваться в виде однофазного переменного тока. С этой целью успешно применяется трехфазный ток, а для его передачи используются трехфазные трансформаторы. Одним из способов трансформации трехфазного тока служит применение трех однофазных трансформаторов.

Соединение первичных и вторичных обмоток в этих устройствах осуществляется в одну из трехфазных систем – звезду или треугольник.

Под действием тока первичной обмотки во всех стержнях происходит появление магнитного потока. Следует учитывать принадлежность каждой такой обмотки к одной из фаз, входящих в трехфазную систему. Поэтому токи, протекающие по этим обмоткам, а также приложенные напряжения, относятся к трехфазным. Поэтому сформированные магнитные потоки тоже являются трехфазными.