Тема: Переходные процессы в электрических цепях.

1. Объясните, что понимается под переходным процессом в элек­трической цепи и каковы причины его возникновения.

2. Приведите примеры использования переходных процессов в элек­тротехнике.

3. Определите для цепи, представленной на рис., операторный ток i.

4. Объясните, какой метод расчета называется операторным и что понимается под операторной схемой замещения..

5. Сформулируйте законы коммутации. Поясните, почему ток кон­денсатора может изменяться скачком.

б. Поясните, какие условия называются начальными и как они оп­ределяются.

7. Дайте определение постоянной времени и укажите, как она связана с длительностью переходного процесса.

8. Опрёделите затухание, постоянную времени и длительность пере­ходного процесса при включении последовательной R, L-цепи на посто­янное напряжение 10 В, если R=100 Ом, L=0,1 Гн; переходный процесс можно считать законченным, когда ток достигает значения

0,99 от установившегося значения.

Ответ: 10³с^-'; 10-⁹ с; 4,6.10^- с.

9. Определите ток i вольтметра V и напряжение на его выводах при отключении RL-цепи от источника постоянной ЭДС (см. рис.), если Е=100 В, R=10 Ом, L=10 Гн, сопротивление

вольтметра Rv =10 кОм.

Ответ: 0,01 e ^-1000t А_.

10. Дайте определение декремента колебаний и коэффициента затухания. Поясните, как они вычисляются.

Тема: Нелинейные электрические цепи.

1. Перечислите основные параметры НЭ, запишите их аналитические выражения и укажите принципиальные отличия от линейных элементов.

2. Объясните, как по ВАХ НЭ определить его статическое и диффе­ренциальное сопротивления и что характеризуют эти сопротивления.

3. Укажите особенности ВАХ НЭ, изображенной на рис.

.

4. Укажите порядок расчета нелинейной цепи методом пересечения характеристик.

5. Какую форму имеет ток на нелинейном элементе (катушка с ферромагнитным сердечником) при входном синусоидальном напряжении.

6. В чем состоит суть метода эквивалентных синусоид.

8. Перечислите способы решения нелинейных задач.

9. Какие элементы входят в эквивалентную схему катушки с ферромагнитным сердечником.

10. Приведите примеры использования нелинейных элементов в технических устройствах.

Тема: Магнитные цепи.

1. Назовите источники магнитного поля.

2. Укажите, какими величинами определяется магнитное поле в вакууме и магнитном материале, объясните, каков их физический смысл, и назовите единицы измерения.

3. Назовите величины, которые обозначаются буквами μ_о, µ_а, μ_отн , и поясните, что они характеризуют.

4. Приведите формулы, связывающие магнитную индукцию и на­пряженность магнитного поля в вакууме и в магнетите.

5. Нарисуйте кривую намагничивания и поясните ее смысл и практическое значение.

6. Нарисуйте петлю гистерезиса и поясните ее смысл и практичес­кое значение.

7. Объясните, из каких материалов и почему из этих- материалов изготовляются магнитопроводы электрических машин.

8. Поясните, какой закон называется законом полного тока, что он определяет, и запишите его математические формулировки.

9. Составьте уравнения по законам Кирхгофа для магнитной цепи.

10. Укажите порядок решения прямой и обратной задач расчета неразветвленной магнитной цепи.

Тема: Трансформаторы

1. Изобразите эскиз устройства трансформатора и покажите на нем магнитопровод и обмотки.

2. Объясните причины нагрева и укажите способы охлаждения трансформаторов.

3. Поясните принцип действия трансформатора в режиме холосто­го хода.

4. Напишите уравнения электрического состояния первичной обмот­ки с мгновенными и комплексными значениями величин. Объясните их.

5. Напишите формулу связи ЭДС с магнитным потоком.

6. Дайте определение коэффициента трансформации.

7. Постройте векторную диаграмму трансформатора в режиме хо­лостого хода. Покажитё на нёй вектор падения напряжения на сопро­тивлении рассеяния первичной обмотки.

8, Определите ЭДС первичной обмотки, если частота тока f=50 Гц, число витков w=500, амплитуда магнитного потока равна 0.0005 Вб.

Ответ: 55,5 В.

9. Напряжение питания первичной обмотки равно 100 В, его часто­та f=50 Гц, число витков первичной обмотки w=1000. Найдите основ­ной магнитный поток.

Ответ: 4,5.10^-4 Вб.

10. Изобразите эскиз нагруженного трансформатора и укажите на­правления напряжений, ЭДС, токов, потоков основного и рассеяния.
11. Объясните, изменяются ли токи обмоток при изменении нагруз­ки трансформатора, как именно и почему.

Тема: Машины постоянного тока.

l. Объясните принцип работы машины постоянного тока в режимах генератора и двигателя. Какова роль электромагнитного момента и ЭДС в этих режимах.

2. Поясните устройство и назначение основных частей машины по­стоянного тока.

З. Напишите формулу ЭДС и формулу электромагнитного момента машины постоянного тока.

4. Поясните физическую сущность явления реакции якоря.

5. Поясните роль щеточно-коллекторного механизма для двигателя и генератора..

6. Объясните роль дополнительных полюсов.

7. Напишите формулы, характеризующие работу генератора посто­янного тока.

8. Изобразите схемы генераторов независимого, параллельного и смешанного возбуждения, покажите на них токи и ЭДС.

9. Укажите условии, при которых снимается характеристика холос­того хода. Объясните ход характеристики.

10. Сравните внешние характеристики различных типов генерато­ров и объясните различия между ними.

11. Объясните процесс самовозбуждения генераторов постоянного тока.

12. Напишите формулы, характеризующие работу двигателя постоянного тока.

13. Выведите уравнение механической характеристики двигателей постоянного тока.

14: Изобразите схемы двигателей параллельного, последователь­ного и смешанного возбуждения. Покажите на них токи и ЭДС.

15. На примере двигателя параллельного возбуждения поясните фи­зические процессы и особенности пуска в ход двигателя постоянного тока.

16. Изобразите и объясните механические характеристики двигателей параллельногои последовательного возбуждения.

17. В каком случае и почему возможен «разнос» двигателя парал­лельного возбуждения, последовательного возбуждения?

18. Перечислите способы регулирования частоты вращения двигателя их достоинства и недостатки.

18. Какой из способов регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением практически не пригоден (не позволяет существенно из­менить частоту вращения) при отсутствии нагрузки на валу двигателя?.

Тема: Асинхронные машины.

1. С какой частотой вращается магнитное поле.

2. Что такое «асинхронизм». Объясните принцип действия асинхронного двигателя.

З: Напишите уравнение МДС для нагруженного двигателя.

4. Как изменяются токи в уравнении МДС с увеличением и уменьшением нагрузки.

5. Напишите уравнение токов асинхронного двигателя:

6. Напишите уравнения второго закона Кирхгофа для обмотки ста­тора и для приведенных параметров обмотки ротора.

7.В чем состоит эффект вытеснения тока .

8. Изобразите Т-образную схему замещения для фазы двигателя

9. В чем состоят недостатки прямого пуска асинхронного двигателя.

10. Напишите формулу вращающего момента двигателя M и объяс­ните ее.

11. Напишите формулу вращающего момента, отражающую его связь с напряжением U, и скольжением s, и объясните ее.

12. Что называется механической характеристикой?

13. Изобразите характеристики М(s) и n(М)в пределах соответ­ственно от s=0 до s=1 и от п=п₁ до п=0.

14. Напишите уравнение момента в относительных единицах.

15. Покажите на характеристике М(s) точки с координатами (s_Н, М_НОМ); (s_K, Мк); (s_П, М_П) и поясните особенности режима работы двигателя в этих точках

16.В чем преимущества и недостатки пуска двигателя с фазным ротором при включении в цепь ротора в момент пуска резистивных сопротивлений.

17. Перечислите способы регулировки частоты вращения ротора асинхронного двигателя, укажите их достоинства и недостатки.

18. Какой из способов регулирования частоты вращения асин­хронных двигателей практически не пригоден (не позволяет существенно из­менить частоту вращения) при отсутствии нагрузки на валу двигателя?.

Тема: Синхронные машины.

1. Изобразите схематически устройство синхронной машины. Изобразите ее электрическую схему.

2. Напишите выражение для действующего значения ЭДС синхронного генератора при холостом ходе.

3. Начертите характеристику холостого хода синхронного генера­тора.

4. Объясните устройство и принцип действия синхронного генератора?

5. Какова физическая сущность синхронного индуктивного сопро­тивления?

6. Начертите внешние характеристики синхронного генератора.

7. Где используются синхронные двигатели.

8. Изложите принцип работы синхронного двигателя.

9. Начертите схему асинхронного пуска синхронного двигателя и объясните, как происходит такой пуск.

10. Начертите угловую и механическую характеристики синхронного двигателя. Как изменится положение рабочей точки двигателя на этих характеристиках при изменении тока возбуждения и нагрузки на валу?

11. Как можно регулировать коэффициент мощности (сов φ) сиинхронного двигателя?

12. Что произойдет с полностью нагруженным синхронным двига­теля при обрыве цепи возбуждения ротора?

13. С какой целью используют синхронные компенсаторы?

14. Перечислите преимущества и недостатки синхронных двигателей.

15. На рис. изображены главные вращающиеся части двига­телей постоянного тока (якорь) и переменного тока (ротор). Определить, какие из этих частей принадлежат какому из двигателей.

16. На рис. изображены части двигателей постоянного тока ­и трехфазного тока: асинхронного и синхронного. Сколько частей принадлежат каждому из двигателей?

17. Каким двигателям постоянного и переменного тока принадлежат механические характеристики, изображенные на рис.?

Тема: Цепи с распределенными параметрами.

1. Какие устройства моделируют цепью с распределенными парамет­рами?

2. Что понимают под погонными параметрами линии?

3. Что характеризуют постоянная распространения и волновое сопро­тивление линии?

4. Какие уравнения называют телеграфными?

5. При каких условиях сигнал в линии распространяется без искаже­ний формы?

6. Что представляет собой неоднородность в линии?

7. Почему при неоднородности в линии возникает отраженная вол­на?

8. Какие параметры линии в установившемся режиме называют вто­ричными?

9. Какой режим работы линии называют согласованным?

10. Сформулируйте критерий перехода от цепи с распределенными параметрами к цепи с сосредоточенными параметрами.