какое отношение токов справедливо в случае симметричной нагрузки при соединении звездой
Какое отношение токов справедливо в случае симметричной нагрузки при соединении звездой
Соединение фаз системы между собой (рис. 1б)) придает ей особые качества, благодаря которым многофазные системы ( в особенности трехфазные) получили исключительное распространение в области передачи и преобразования электрической энергии. Одним из очевидных преимуществ связанной системы (рис. 1) является сокращение с шести до четырех числа проводников, соединяющих источники с нагрузкой. При благоприятных обстоятельствах это число может быть уменьшено до трех. В дальнейшем мы отметим целый ряд других преимуществ, которым обладают связанные системы.
Аналогичные выражения можно написать и для токов и падений напряжения в симметричной трехфазной системе.
Многофазная система симметрична только тогда, когда в ней симметричны ЭДС, токи и напряжения. Если принять равными нулю внутренние сопротивления источников питания или включить их значения в сопротивления нагрузки, то условие симметрии системы сводится к симметрии ЭДС и равенству комплексных сопротивлений нагрузки. Это условие для трехфазной системы записывается в виде
В дальнейшем мы будем считать, что источники питания являются источниками ЭДС и использовать условия симметрии системы в виде выражений (1) и (2).
В многофазные системы объединяют источники ЭДС и нагрузки. Для обеспечения правильного соотношения сдвига фаз при соединения или связывании системы в общем случае необходимо определить выводы элементов, по отношению к которым выполняются условия (1). Они называются начало и конец фазы источника или нагрузки. Для источников многофазной системы принято за положительное направление действия ЭДС от начала к концу.
Источники питания и нагрузки в многофазных системах в общем случае могут быть связаны разными способами.
Построим векторную диаграмму для симметричной трехфазной системы фазных и линейных напряжений (рис. 3). В теории трехфазных цепей принято направлять вещественную ось координатной системы вертикально вверх.
Перейдем теперь к рассмотрению конкретных соединений трехфазных цепей.
I a = U A / Z a ; I b = U B / Z b и
Ток в нейтральном проводе можно определить по закону Кирхгофа для нейтральной точки нагрузки. Он равен
Векторные диаграммы для симметричной и несимметричной нагрузки в системе с нейтральным проводом приведены на рис. 4 б) и в).
При отсутствии нейтрального провода сумма токов в фазах нагрузки равна нулю I a + I b + I c =0. В случае симметричной нагрузки режим работы системы не отличается от режима в системе с нейтральным проводом.
При несимметричной нагрузке между нейтральными точками источника и нагрузки возникает падение напряжения. Его можно определить по методу двух узлов, перестроив для наглядности схему рис. 5 а). В традиционном для теории электрических цепей начертании она будет иметь вид рис. 5 б). Отсюда
Токи в фазах нагрузки можно определить по закону Ома
Векторные диаграммы для симметричной и несимметричной нагрузки приведены на рис. 6. Диаграммы симметричного режима (рис. 6 а)) ничем не отличаются от диаграмм в системе с нулевым проводом.
В трехфазных цепях нагрузка и источник могут быть соединены по-разному. В частности нагрузка, соединенная треугольником, может быть подключена к сети, в которой источник питания соединен звездой (рис. 7 а)).
При этом фазы нагрузки оказываются подключенными на линейные напряжения
Токи в фазах можно найти по закону Ома
I ab = U ab / Z ab ; I bc = U bc / Z bc ;
а линейные токи из уравнений Кирхгофа для узлов треугольника нагрузки
Векторы фазных токов нагрузки на диаграммах для большей наглядности принято строить относительно соответствующих фазных напряжений. На рис. 7 б) векторные диаграммы построены для случая симметричной нагрузки. Как и следовало ожидать, векторы фазных и линейных токов образуют симметричные трехфазные системы.
Трехфазная цепь является совокупностью трех однофазных цепей, поэтому ее мощность может быть определена как сумма мощностей отдельных фаз.
При соединении звездой активная мощность системы будет равна
P = P a + P b + P c = U a I a cos j a + U b I b cos j b + U c I c cos j c =
Q = Q a + Q b + Q c = U a I a sin j a + U b I b sin j b + U c I c sin j c =
Если нагрузка соединена треугольником, то активная и реактивная мощности будут равны
P = P ab + P bc + P ca = U ab I ab cos j ab + U bc I bc cos j bc + U ca I ca cos j ca =
Q = Q ab + Q bc + Q ca = U ab I ab sin j ab + U bc I bc sin j bc + U ca I ca sin j ca =
Полную мощность можно определить из треугольника мощностей как
При симметричной нагрузке мощности всех фаз одинаковы, поэтому полная мощность и ее составляющие для соединения звездой будут равны
При соединении нагрузки треугольником
Соединение электроприемников звездой
Схема соединения фаз электроприемников «звезда» получила очень широкое распространение в электроэнергетике. Принципиальная схема соединения звездой показана ниже:
Из схемы видно, что фазные напряжения приемника Ua, Ub, Uc не равны линейным напряжениям Uab, Ubc, Uca. Если применить к контурам aNba, bNcb, cNac второй закон Кирхгофа получим соотношение для фазных и линейных напряжений:
Если сопротивления нейтрального провода и линейных проводов не учитывать, то можно предположить, что напряжение на клеммах генератора и электроприемника равны. Вследствие указанного равенства векторные диаграммы для источника и приемника электрической энергии будут одинаковы.
Фазные и линейные напряжения приемника, как и источника, будут образовывать две симметричные системы напряжений. Соответственно между фазными и линейными значениями напряжений будет существовать определенная зависимость:
Далее будет показано, что соотношение (2) будет справедливо лишь при определенных условиях, а также в случае отсутствия нулевого провода, то есть в трехпроводной сети.
Исходя из указанного выше соотношения (2) можно сделать вывод, что соединение звездой лучше применять в случае, когда каждая фаза трехфазного электроприемника или однофазные приемники рассчитаны на напряжение в
раз меньше, чем номинальное линейное напряжение сети.
Также из схемы соединения звезда (смотри схему выше) видно, что при соединении приемников звездой фазные токи будут равны линейным:
Применив первый закон Кирхгофа можно получить соотношение между токами при соединении электроприемников звездой:
Зная фазные токи с помощью формулы (4) можно вычислить ток нейтрального провода IN. В случае отсутствия нейтрального провода справедливо будет выражение:
Симметричная нагрузка при соединении приемников звездой
Нагрузка считается симметричной тогда, когда реактивные и активные сопротивления каждой фазы будут равны, то есть выполняется равенство:
Условие симметричности также может быть выражено через комплексные сопротивления Za = Zb = Zc.
Симметричная нагрузка в сети возникает при подключении трехфазных электроприемников. Будем считать, что данная система имеет нейтральный провод.
В отношении любой из фаз при симметричной нагрузке будут справедливы все формулы, полученные для однофазной сети, например для фазы А:
Векторная диаграмма при симметричной активно-индуктивной нагрузке приведена выше. Из приведенных выражений и векторной диаграммы следует, что при симметричной нагрузке образуется симметричная система токов, поэтому ток в нейтральном проводе будет равен IN = Ia + Ib + Ic = 0.
Отсюда можно сделать вывод, что при симметричной нагрузке отключение нейтрального провода не приведет к серьезным нарушениям работы электроприемников, то есть не произойдет изменение фазных напряжений, углов сдвига, токов, мощностей.
Из сказанного выше следует, что при симметричной нагрузке в нейтральном проводе нет необходимости, и довольно часто в симметричных системах нейтральный провод не применяется.
Мощность трехфазного приемника электрической энергии при симметричной нагрузке можно выразить формулами:
Как правило, для трехфазных приемников электрической энергии в качестве номинальных параметров указываются линейные напряжения и токи. Исходя из этого, целесообразней выражать мощность трехфазной цепи тоже через линейные напряжения и тока, поэтому подставим в формулу (6) линейные значения и получим:
Пример
К трехфазной электрической цепи с линейным напряжением Uл = Uab = Ubc = Uca = 380 В необходимо подключить трехфазный электроприемник, каждая фаза которого рассчитывается на фазное напряжение в 220 В и имеет активное сопротивление rф = 10 Ом и индуктивное сопротивление хф = 10 Ом, которые соединены последовательно. Необходимо определить мощности, углы сдвига между токами и напряжениями (cos φ) и фазные токи.
Решение
Каждая фаза потребителя электрической энергии рассчитана на напряжение в раз меньше номинального, то фазы потребителя нужно соединять в звезду. Поскольку нагрузка в данном случае симметричная, то нулевой провод (нейтраль) к потребителю можно не подводить.
Фазные тока, углы сдвига cos φ, а также полны сопротивления фаз будут иметь вид:
Активная, реактивная и полная мощности приемника, а также любой фазы будут равны:
Векторная диаграмма для данной системы приводилась выше.
Несимметричная нагрузка при соединении приемников звездой
Нагрузка трехфазной электрической сети будет считаться несимметричной, если хотя бы одно из фазных сопротивлений не равно другим. Проще говоря, сопротивления фаз не равны, например: ra = rb = rc, xa = xb ≠ xc. В общем случае считают, что несимметричная нагрузка возникает при отключении одной из фаз.
Возникает не симметрия чаще всего при подключении к трехфазной сети однофазных электроприемников. Они могут иметь различные мощности, режимы работы, различное территориальное расположение, что тоже влияет на величину фазной нагрузки.
В случае, когда необходимо подключить однофазные потребители электрической энергии, для более равномерной загрузки их делят на три примерно одинаковые по мощности группы.
Один вывод однофазных потребителей подключают к одной из трех фаз, а второй вывод подключают к нейтральному проводу. Так как все электроприемники рассчитываются на одно напряжение, то в пределах каждой фазы они соединяются параллельно.
Главной особенностью электрической сети несимметричной нагрузкой является то, что она должна в обязательном порядке иметь нейтральный провод. Это объяснимо тем, что при его отсутствии величины фазных напряжений будут в значительной степени зависеть от величины не симметрии сети, то есть от величин и характера сопротивления каждой из фаз. Поскольку сопротивления фаз могут варьироваться довольно в широких пределах в зависимости от количества подключенных электроприемников, также широко будет варьироваться и напряжения на потребителях электрической энергии, а это недопустимо.
Для иллюстрации выше сказанного ниже приведена векторная диаграмма для трехфазной несимметричной цепи при наличии нейтрального провода:
Ниже приведена приведена векторная диаграмма для этой же цепи, но при отсутствии нулевого рабочего (нейтрального) провода:
Также можно посмотреть видео, где объясняется, что может произойти в электрической цепи при обрыве нулевого провода:
Необходимость нулевого провода станет еще более очевидной, если представить, что вам необходимо подключить однофазного потребителя к одной из фаз, при этом остальные две подключать нельзя, так как приемник рассчитан на фазное напряжение 220 В, а не на линейное 380В, как в таком случае получить замкнутый контур для протекания электрического тока? Только использовать нулевой рабочий проводник.
Для повышения надежности соединения электроприемников в цепь нулевого рабочего проводника не устанавливают коммутационную аппаратуру (автоматические выключатели , предохранители или разъединители).
Фазные токи, углы сдвига, а также фазные мощности при несимметричной нагрузке будут различными. Для вычисления их фазных значений можно применить формулу (5), а вот для вычисления трехфазной мощности формула (6) уже не подходит. Для определения мощностей необходимо пользоваться выражением:
Если существует необходимость определения тока нейтрального провода, то необходимо решать задачу комплексным методом. Если существует векторная диаграмма, то определить ток можно по ней.
Пример
В осветительной электрической сети с напряжением в 220 В в фазе А включено 20 ламп, фазе В – 10 ламп, а в фазе С – 5 ламп. Параметры лампы Uном = 127 В, Рном = 100 Вт. Необходимо определить ток нейтрального провода и каждой лампы.
Решение
Если учесть, что лампы накаливания имеют только активное сопротивление (реактивное слишком мало и им пренебрегают), то по формуле мощности определим ток лампы, а по закону Ома ее сопротивление:
Зная число и сопротивление ламп нетрудно определить сопротивления фаз, а также фазные токи:
Для определения тока в нейтральном проводе IN решим задачу комплексным методом. Так как при сделанных ранее допущениях комплексные напряжения приемника равны комплексным ЭДС источника, получим:
Где комплексные значения фазных сопротивлений будут равны Za = 8,05 Ом, Zb = 16,1 Ом, Zс = 32,2 Ом.
Комплексные значения токов, а также действующее значение тока нейтрального провода будут иметь вид:
Тесты по дисциплине «Электротехника и электроника»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Тест-контроль знаний по дисциплине « Электротехника и электроника»
Т ема 1. «Электрическое поле и э лектрические цепи постоянного тока»
1. Останется неизменной. 2. Увеличится в два раза.
3. Уменьшится в два раза. 4. Уменьшится в четыре раза.
2. Как изменится сила взаимодействия между двумя заряженными телами, если разделяющий их воздух заменить дистиллированной водой?
1. Увеличится. 2. Уменьшится. 3. Останется без изменения.
3. Какой из трех приведенных на рис. 1 графиков соответствует изменению напряженности поля уединенного заряженного тела? (Ответ-2)
4. Как изменятся емкость и заряд на пластинах конденсатора, если напряжение на его зажимах увеличится?
1. Емкость и заряд увеличатся.
2. Емкость уменьшится, заряд увеличится.
3. Емкость останется неизменной, заряд увеличится.
4. Емкость останется неизменной, заряд уменьшится.
5. Какова сила тока, если за один час при постоянном токе через поперечное сечение провода был перенесен заряд в 180 Кл?
6. Какова эквивалентная емкость батареи конденсаторов на рис. 2, если С 1 = 40 мкФ, С 2 = 20 мкФ, С 3 = 20 мкФ?
1.80мкФ. 2.6ОмкФ. 3.40мкФ. 4.50мкФ. 5.20мкФ.
7. Каково внутреннее сопротивление Rq источника электроэнергии на рис. 3, если при токе нагрузки 5 А вольтметр показывает 48 В, а при токе 10 А — 46 В?
1. 16 0м. 2.4,8 0м. 3.1,6 0м. 4.0,4 Ом. 5.0,8 Ом.
8. Как изменится сопротивление проводника, если его длину и диаметр увеличить в два раза?
1. Не изменится. 2. Уменьшится в два раза. 3. Увеличится в два раза.
1. Фехраль (р= 1,4). 2. Алюминий (р = 0,029). 3. Манганин (р = 0,42). 4. Нихром (р = 1,1).
10. Как изменится проводимость проводника при увеличении площади S его поперечного сечения?
1. Увеличится. 2. Уменьшится. 3. Не изменится.
11. Как нагреваются провода из одного и того же материала одинаковой длины, но разного диаметра при одном и том же токе?
1. Провода нагреваются одинаково.
2. Сильнее нагревается провод с меньшим диаметром.
3. Сильнее нагревается провод с большим диаметром.
12. Каким будет падение напряжения на проводах из одного материала с одинаковым диаметром, но разной длины?
1. Большее падение напряжения будет на более коротком проводе.
2. Падение напряжения не зависит от длины провода.
3. Большее падение напряжения будет на более длинном проводе.
13. Как нагреваются провода одинаковых диаметра и длины из разных материалов при одном и том же токе?
1. Сильнее нагревается медный провод. 2. Сильнее нагревается стальной провод.
3. Сильнее нагревается алюминиевый провод. 4. Провода нагреваются одинаково.
14. Какое соединение резисторов R 1. R 3 представлено на рис. 4?
1. Последовательное. 2. Параллельное. 3. Смешанное.
Рис.4
15. Какое соединение резисторов R 1. R 3 представлено на рис. 5?
Рис.5
1. Последовательное. 2. Параллельное. 3. Смешанное.
16. Какое соединение резисторов R 1. R 4 представлено на рис. 6?
1. Последовательное. 2. Параллельное. 3. Смешанное.
Рис.6
17. Изменятся ли яркость ламп Л1 иЛ 2 и ток I в цепях на рис. 7 после включения лампы ЛЗ? (Указать неправильный ответ.)
На рис. 7,б: 3. Яркость лампы Л1 увеличится. 4. Яркость лампы Л2 увеличится. 5. Ток I увеличится. 6. Яркость лампы Л2 уменьшится.
18. Каково эквивалентное сопротивление цепи, схема которой показана на рис. 8, если R 1 = 4 Ом; R 2 = 2 Ом; R 3 = 3 Ом?
Рис.8
Тема 2. « Электромагнетизм и электромагнитная индукция»
1. Какой из перечисленных материалов не проявляет ферромагнитных свойств?
1. Кобальт. 2.Никель. 3.Платина. 4.Железо.
2. Какая из приведенных кривых 1. 3 на рис. 40 соответствует зависимости В = ( H ) для катушки с латунным сердечником? (Ответ-3)
3. Какая из приведенных кривых 1. 3 на рис. 1 соответствует процессу намагничивания катушки с ферромагнитным сердечником? (Ответ-1)
4. Какое поле возникает вокруг движущихся электрических зарядов?
1. Магнитное. 2. Электрическое. 3. Электромагнитное.
1. Магнитные поля катушки и сердечника равны нулю.
2. Магнитные поля катушки и сердечника имеют равные значения, но направлены в разные стороны.
3. Магнитное поле сердечника отсутствует, магнитное поле катушки не равно нулю.
Рис.3
8. Исходное положение рамки с током показано на рис. 4. Какое положение займет рамка в результате взаимодействия с магнитами?
1. Останется в исходном положении.
2. Повернется на угол = 180°.
3. Повернется на угол = 90° против часовой стрелки.
4. Повернется на угол = 90° по часовой стрелке.
5. Будет непрерывно вращаться.
Рис.4
9. Какое из приведенных соотношений соответствует явлению электромагнитной индукции?
1. F=BlI. 2. e=Blv. 3. e= L(di/dt) 4.B= H.
10. Какое из приведенных соотношений соответствует явлению электромагнитной индукции?
11. Какое из приведенных соотношений соответствует явлению самоиндукции?
12. Какое из приведенных соотношений соответствует закону Ампера?
13. Какое из приведенных соотношений соответствует закону Ома для магнитной цепи?
14. В каком случае не индуцируется ЭДС электромагнитной индукции?
1. Ток изменяется в одной из магнитосвязанных катушек.
2. Катушка движется относительно другой катушки, по которой протекает ток.
3. Магнит движется относительно катушки.
4. Контур движется в неоднородном магнитном поле.
5. Проводник пересекает магнитные силовые линии.
6. Проводник скользит по магнитным силовым линиям.
15. Как изменится энергия магнитного поля катушки, если ток в ней увеличится вдвое, а индуктивность останется прежней?
1. Увеличится в четыре раза. 2. Уменьшится в четыре раза.
3. Увеличится в два раза. 4. Уменьшится в два раза.
Тема 3. « Электрические цепи переменного тока »
1. Какое из приведенных соотношений для синусоидального переменного тока содержит ошибку?
2. Напряжение на зажимах цепи с активным сопротивлением R изменяется по закону u = 220 sin (314 t + /4). Каков закон изменения тока в цепи, если R = 50 Ом?
3. Напряжение на зажимах цепи с индуктивным сопротивлением x L изменяется по закону u = 220 sin (314 t + /4). Каков закон изменения тока в цепи, если x L = 50 Ом?
u = 220 sin (314 t + /4). Каков закон изменения тока в цепи, если х с = 50 Ом?
1. i= 4,4 sin 314 t. 2. i=4,4sin(314t+3/4). 3. i=3,lsin(314t+/4). 4. i=4,4 sin(314t/4).
7. В какую энергию в цепи с активным сопротивлением R преобразуется энергия источника питания?
1. Магнитного поля. 2. Электрического поля 3. Тепловую.
4. Магнитного, электрического полей и тепловую.
8. В какой цепи можно получить резонанс напряжений?
1. R и L соединены последовательно. 2. R и С соединены последовательно.
3. L и С соединены последовательно. 4. L и С соединены параллельно.
9. В какой цепи можно получить резонанс токов?
1. R и L соединены последовательно. 2. R и С соединены последовательно.
3. L и С соединены последовательно. 4. L и С соединены параллельно.
10. Как образуется колебательный контур?
Тема 4. « Трехфазные цепи»
1. Какая из приведенных формул для трехфазных цепей при симметричной нагрузке ошибочна?
При соединении потребителя треугольником:
При соединении потребителя звездой:
2. Почему обрыв нейтрального провода в четырехпроводной системе трехфазного тока является аварийным режимом?
1. Увеличивается напряжение на всех фазах потребителя, соединенного треугольником.
2. На одних фазах потребителя, соединенного треугольником, напряжение увеличивается, на других — уменьшается.
3. На одних фазах потребителя, соединенного звездой, напряжение увеличивается, на других — уменьшается.
4. На всех фазах потребителя, соединенного звездой, напряжение возрастает.
3. Сколько соединительных проводов подводят к генератору, обмотки которого соединены звездой?
1. Шесть проводов. 2. Три или четыре провода. 3. Три провода. 4. Четыре провода.
4. Чему равен ток в нейтральном проводе при симметричной трехфазной нагрузке?
2. Меньше суммы действующих значений фазных токов.
3. Больше суммы действующих значений фазных токов.
5. Симметричная нагрузка соединена звездой. Линейное напряжение 380 В. Каково фазное напряжение?
6. Линейное напряжение 380 В. Каким будет фазное напряжение, если нагрузка соединена треугольником?
1.380 В 2.220 В 3.127 В
7. Какое отношение токов справедливо в случае симметричной нагрузки при соединении звездой?
8. Чему равен линейный ток в случае симметричной нагрузки при соединении треугольником?
9. В какой из трех схем, показанных на рис.1, нагрузка является несимметричной?
10. В какой их трех схем, показанных на рис.2, нагрузка является несимметричной?
Тема 5. « Трансформаторы»
1. Какие трансформаторы используют для питания электроэнергией жилых помещений?
1. Силовые. 2. Измерительные. 3. Специальные.
2. Почему магнитопровод трансформатора выполняется из электротехнической стали, а не из обычной, и собирается из отдельных тонких изолированных друг от друга листов? (Указать неправильный ответ.)
1. Из электротехнической стали для уменьшения потерь на вихревые токи.
2. Из электротехнической стали для уменьшения потерь на гистерезис.
3. Из тонких листов для уменьшения потерь на вихревые токи.
4. Из тонких листов для уменьшения потерь на гистерезис.
3. Какие трансформаторы изображены на рис.1?
1. Оба стержневого типа.
2. На рис. 1,а стержневого типа, а на рис. 1,6 броневого.
3. На рис.1,а броневого типа, а на рис.1,6 стержневого.
4. Почему магнитопроводы высокочастотных трансформаторов прессуют из ферромагнитного порошка?
1. Для упрощения технологии изготовления.
2. Для увеличения магнитной проницаемости.
3. Для уменьшения тепловых потерь.
5. Какая из обмоток трансформатора на рис.2 является обмоткой низкого напряжения?
1. Обмотка 1. 2. Обмотка 2. 3. Для работы трансформатора это не имеет значения.
6. Почему в обмотках трансформатора с масляным охлаждением допустима плотность тока
1. В масляных трансформаторах надежнее изоляция витков.
2. В масляных трансформаторах лучше условия охлаждения.
3. Обмотки трансформатора с масляным охлаждением выделяют меньше теплоты.
7. Какой закон лежит в основе принципа действия трансформатора?
1. Закон Ампера. 2. Закон электромагнитной индукции. 3. Принцип Ленца.
8. Как изменится ток в первичной обмотке трансформатора при увеличении тока вторичной обмотки?
1. Увеличится. 2. Уменьшится. 3. Останется без изменения.
9. Посредством каких полей осуществляется передача электрической энергии в трансформаторе из первичной обмотки во вторичную?
1. Электрического и магнитного. 2. Электрического. 3. Магнитного.
10. Сколько стержней должен иметь магнитопровод трехфазного трансформатора?
1. Каков сдвиг фаз между токами соответственно в двухфазной и трехфазной системах?
1.90 и 90°. 2.90 и 120°. 3. 180 и120°. 4.120 и 90°.
2. Какая из частей асинхронного двигателя на рис.1 не может быть изготовлена из указанных материалов?
1. Корпус 1 — из стали, чугуна, алюминия.
2. Сердечник статора 2— из электротехнической стали, чугуна, алюминия.
3. Обмотка статора 3 — из меди, алюминия.
4. Ротор 4 — из электротехнической стали.
5. Обмотка ротора 5 — из меди, алюминия, латуни.
3. Как определяется скольжение S асинхронного двигателя, если известны n o — частота вращения магнитного поля, n — частота вращения ротора?
4. Какие двигатели переменного тока называются асинхронными?
1. У которых скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля.
2. У которых скорость вращения ротора меньше скорости вращения магнитного поля.
3. У которых скорость вращения ротора больше скорости вращения магнитного поля.
5. Почему магнитопровод асинхронного двигателя набирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных лаком друг от друга?
1. Для уменьшения потерь на вихревые токи.
2. Для уменьшения потерь на гистерезис (перемагничивание).
3. Для упрощения конструкции магнитопровода.
6. Чем отличается асинхронный двигатель с фазным ротором от двигателя с короткозамкнутым ротором?
1. Наличием контактных колец и щеток.
2. Наличием пазов для охлаждения.
3. Числом катушек обмотки статора.
7. Как изменится ток в обмотке ротора при увеличении механической нагрузки на валу двигателя?
1. Увеличится. 2. Не изменится. 3. Уменьшится.
8. Как изменится скольжение, если увеличить момент механической нагрузки на валу двигателя?
1. Увеличится. 2. Не изменится. 3. Уменьшится.
9. Какое скольжение асинхронного двигателя называется критическим?
1. Максимальное скольжение двигателя.
2. Скольжение при работе двигателя вхолостую.
3. Скольжение, при котором двигатель развивает критический, т. е. максимальный момент.
1. Какая из частей машины постоянного тока, показанных на рис.1, не может быть изготовлена из указанных материалов?
1. Станина (корпус) 1 — сталь, чугун, алюминий.
2. Главный полюс 2 — сталь.
3. Обмотка возбуждения 3 — медь, алюминий.
4. Дополнительный полюс 4 — сталь, чугун.
5. Якорь 5 — электротехническая сталь.
2. Почему сердечник вращающегося якоря набирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга?
1. Из конструктивных соображений.
2. Для уменьшения магнитного сопротивления потоку возбуждения.
3.Для уменьшения тепловых потерь на вихревые токи.
3. Для чего применяют принудительное охлаждение машины постоянного тока? (Указать неправильный ответ.)
1. Во избежание перегрева машины.
2. Для уменьшения потерь энергии в машине.
3. Для уменьшения размеров и массы машины.
4. Каково основное назначение коллектора в машине постоянного тока?
1. Крепление обмотки якоря.
2. Электрическое соединение вращающейся обмотки якоря с неподвижными клеммами машины.
3. Выпрямление переменного тока в секциях обмотки якоря.
5. Как проявляется неблагоприятное влияние реакции якоря в машинах постоянного тока с увеличением нагрузки? (Указать неправильный ответ.)
1. Искажается магнитный поток машины.
2. Уменьшаются магнитный поток и ЭДС якоря в ненасыщенной машине.
3. Уменьшаются магнитный поток и ЭДС якоря в насыщенной машине.
4. Повышается искрение между щетками и коллектором.
5. Уменьшается напряжение генератора.
6. Уменьшается вращающий момент двигателя.
6. Какие технические решения используют для компенсации вредного влияния реакции якоря и улучшения коммутации в машинах постоянного тока? (Указать неправильный ответ.)
1. Устанавливают дополнительные полюса в машинах мощностью больше 1 кВт.
2. Устанавливают дополнительные полюса в машинах любой мощности.
3. Устанавливают дополнительные полюса и закладывают компенсационную обмотку в машинах большой мощности.
4. Сдвигают щетки с геометрической нейтрали в машинах малой мощности.
7. По какой формуле определяется ЭДС машины постоянного тока?
8. По какой формуле определяется момент на валу машины постоянного тока?
9. Как изменится тормозной момент на валу генератора при увеличении тока?
1. Не изменится. 2. Увеличится. 3. Уменьшится.
10. Как изменится ЭДС, индуктируемая в обмотке якоря, при уменьшении частоты вращения двигателя?
1. Не изменится. 2. Увеличится. 3. Уменьшится. 4. В двигателе ЭДС не индуктируется.
Тема 8. « Электрические измерения и приборы»
1. Где применяются электроизмерительные приборы?
1. Для контроля параметров технологических процессов.
2. Для контроля параметров космических кораблей.
3. Для экспериментальных исследований в физике, химии, биологии и т.д.
4. Во всех перечисленных ранее областях.
2. Каковы основные единицы в СИ?
1. Метр, килограмм, секунда, ампер. 2. Сантиметр, грамм, секунда, ампер.
3. Метр, килограмм, секунда, вольт. 4. Все перечисленные ранее единицы.
3. Чему равны 200 нА?
1. 0,2 А 2. 0,002 А. 3.0,00002 А. 4.0,0000002 А
4. Чему равны 0,15 мB?
1.1500000 В. 2.15000000 В. 3.150000 В. 4.15000 В.
5. Как классифицируются приборы по принципу действия?
1. Вольтметры, амперметры, ваттметры, счетчики, омметры, частотомеры.
2. Приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической и других систем.
3. Приборы по принципу действия не классифицируются.
6. Указать на рис.1 обозначение приборов индукционной системы. (Ответ-3)
Рис.1
7. Показания аналогового и цифрового вольтметров передаются по проводам на дальние расстояния. Отсчет какого прибора точнее, если класс их точности одинаков?
1. Аналогового. 2. Цифрового. 3. Точность отсчета одинакова.
8. Как включаются в электрическую цепь амперметр и вольтметр?
1. Амперметр последовательно с нагрузкой; вольтметр параллельно нагрузке.
2. Амперметр и вольтметр последовательно с нагрузкой.
3. Амперметр и вольтметр параллельно нагрузке.
9. Какое сопротивление должны иметь вольтметр и амперметр?
1. Большое. 2. Малое. 3. Вольтметр большое, амперметр малое.
10. Какой прибор используется для измерения электрической мощности?
1. Амперметр. 2. Вольтметр. 3. Ваттметр. 4. Счетчик.
Т ема 9. « Полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы»
1. Какая из трех показанных на рис.1 энергетических диаграмм принадлежит полупроводнику? (Ответ-2)
2. У какого материала зона проводимости отделена от валентной зоны узкой запрещенной зоной?
1. У проводника. 2. У полупроводника. 3. У изолятора.
3. Почему с увеличением температуры увеличивается проводимость полупроводникового кристалла?
1. Увеличивается количество пар свободных носителей заряда.
2. Увеличивается длина свободного пробега электронов.
3. Увеличивается ширина запрещенной зоны.
4. Как влияют примесные зоны в полупроводнике на процесс образования пар свободных носителей заряда?
1. Облегчают процесс. 2. Затрудняют процесс. 3. Не влияют.
5. Каковы свободные носители зарядов в кристаллах кремния с донорной и акцепторной примесями?
1. В обоих кристаллах кремния — электроны.
2. В кристаллах кремния с донорной примесью — дырки, с акцепторной — электроны.
3. В кристаллах кремния с донорной примесью — электроны; с акцепторной — дырки.
1. Электроны. 2. Дырки. 3. Электроны и дырки.
7. Что является свободными носителями заряда в полупроводнике типа р?
1. Электроны. 2. Дырки. 3. Электроны и дырки.
1. Дефектами кристаллической структуры.
2. Вентильными свойствами.
3. Собственным сопротивлением полупроводника.
9. Каково основное достоинство точечного диода?
1. Малые размеры. 2. Простота конструкции. 3. Малая емкость р— n -перехода.
10. С какой целью мощные диоды изготовляют в массивных металлических корпусах?
1. Для повышения прочности.
2. Для лучшего отвода теплоты.
3. Для повышения пробивного напряжения.
11. Какие из приведенных особенностей характерны для интегральных микросхем?
2. Минимум внутренних соединительных линий.
3. Комплексная технология изготовления.
4. Все перечисленные ранее.
12. Сколько генераторов и усилителей электрических колебаний может быть размещено в объеме одного полупроводникового кристалла интегральной микросхемы?
1. Один. 2. Десять. 3. Сто. 4. Любое из указанных чисел.
13. Какие микросхемы называют гибридными?
1. В которых используются тонкие и толстые пленки.
2. В которых используются пассивные и активные элементы.
3. В которых используются пленочные и навесные элементы.
14. Какие микросхемы могут быть изготовлены без навесных элементов?
1. Тонкопленочные. 2. Толстопленочные. 3. Полупроводниковые.
Т ема 10. «Электронные выпрямители и усилители»
3. Параллельно вторичной обмотке трансформатора.
3. Параллельно вторичной обмотке трансформатора.
3. Какому выпрямительному устройству с фильтром соответствует приведенная на рис.1 зависимость выпрямленного напряжения от времени?
1. Однополупериодной схеме с индуктивным фильтром.
2. Однополупериодной схеме с емкостным фильтром.
3. Мостовой схеме с емкостным фильтром.
4. Какому выпрямительному устройству с фильтром соответствует приведенная на рис.2 зависимость выпрямленного напряжения от времени?
1. Однополупериодной схеме с емкостным фильтром.
2. Мостовой схеме с емкостным фильтром.
3. Мостовой схеме с индуктивным фильтром.
5. Что называется коэффициентом пульсаций выпрямленного напряжения?
1. Отношение среднего значения выпрямленного напряжения к его действующему значению.
2. Отношение амплитуды основной гармоники выпрямленного напряжения к его среднему значению.
3. Отношение максимально допустимого обратного напряжения диода к амплитуде выпрямленного напряжения.
6. Какой тип нагрузки усилителя обеспечивает более равномерное усиление в широком диапазоне частот?
1. Резистивный. 2. Индуктивный. 3. Смешанный.
7. Какой параметр полезного сигнала искажается за счет нелинейности усилительных элементов (электронных ламп и транзисторов)?
1. Частота сигнала. 2. Форма сигнала. 3. Частота и форма сигнала.
8. Какой из усилительных каскадов на полевом или биполярном транзисторе обладает существенно большим входным сопротивлением?
1. Каскад на биполярном транзисторе.
2. Каскад на полевом транзисторе.
3. Входные сопротивления каскадов одинаковые.
9. Какие свойства характерны для положительной обратной связи? (Указать неправильный ответ.)
1. Увеличение стабильности коэффициента усиления.
2. Увеличение коэффициента усиления усилителя.
3. Создание автоколебательного режима работы усилителя.
10. Какие межкаскадные связи используются в усилителях переменного тока? (Указать неправильный ответ.)
1. Непосредственная (гальваническая). 2. Резистивно-емкостная. 3. Трансформаторная.