На преодоление этого противодействия затрачивается часть энергии переменного тока генератора. Вся эта часть энергии полностью превращается в энергию магнитного поля катушки. Когда ток генератора будет убывать, магнитное поле катушки тоже будет убывать пересекая витки катушки и индуктируя в цепи ток самоиндукции. Теперь ток самоиндукции будет идти в одном направлении с убывающим током генератора. Таким образом вся энергия затраченная током генератора на преодоление противодействия тока самоиндукции катушки полностью вернулась в цепь в виде энергии электрического тока. Поэтому индуктивное сопротивление является реактивным, что значит не вызывающим безвозвратных потерь энергии. Слово реакция обозначает обратное действие. Ёмкостное сопротивление - это противодействие электродвижущей силы заряжаемого конденсатора заряду этого конденсатора. Вся энергия затрачиваемая источником тока на преодоление емкостного сопротивления превращается в энергию электрического поля конденсатора. Когда конденсатор будет разряжаться вся энергия электрического поля вернется обратно в цепь в виде энергии электрического тока. Таким образом, емкостное сопротивление является реактивным.
2. Режим холостого хода:
Когда вторичные обмотки ни к чему не подключены (режим холостого хода), ЭДС индукции в первичной обмотке практически полностью компенсирует напряжение источника питания, поэтому ток через первичную обмотку невелик. Для трансформатора с сердечником из магнитомягкого материала (например, ферромагнитного материала, например, из трансформаторной стали) ток холостого хода характеризует величину потерь в сердечнике на вихревые токи и на гистерезис. Мощность потерь можно вычислить, умножив ток холостого хода на напряжение, подаваемое на трансформатор.
Режим короткого замыкания:
В режиме короткого замыкания, на первичную обмотку трансформатора подается переменное напряжение небольшой величины, выводы вторичной обмотки соединяют накоротко. Величину напряжения на входе устанавливают такую, чтобы ток короткого замыкания равнялся номинальному (расчетному) току трансформатора. В таких условиях величина напряжения короткого замыкания характеризует потери в обмотках трансформатора, потери на омическом сопротивлении. Мощность потерь можно вычислить умножив напряжение короткого замыкания на ток короткого замыкания. Данный режим широко используется в измерительных трансформаторах тока.
Билет 9
1. Любая проволочная катушка, включенная в цепь переменного тока, обладает активным сопротивлением, зависящим от материала, Длины и сечения проволоки 
, и индуктивным сопротивлением, которое зависит от индуктивности катушки и частоты переменного тока, протекающего по ней (ХL=ωL=2 πfL). Такую катушку можно рассматривать как приемник энергии, в котором активное и индуктивное сопротивления соединены последовательно.
Рассмотрим цепь переменного тока, в которую включена катушка индуктивности (рис. 56, а) с активным r и индуктивным ХL сопротивлением. Падение напряжения на активном сопротивлении
Падение напряжения на индуктивном сопротивлении
Построим векторную диаграмму тока и напряжения для рассматриваемой цепи.
Отложим по горизонтали вектор тока I в выбранном масштабе. Известно, что ток и напряжение в цепи с активным сопротивлением совпадают по фазе, поэтому вектор падения напряжения на активном сопротивлении откладываем по вектору тока.
В цепи с индуктивностью ток отстает от напряжения на угол j=90°. Поэтому вектор падения напряжения на индуктивном сопротивлении откладываем на диаграмме вверх под углом 90° к вектору тока.
Для определения общего напряжения, приложенного к цепи, сложим векторы Ua. и UL Суммой этих векторов будет диагональ параллелограмма — вектор U. Треугольник АОБ, стороны которого выражают соответственно напряжения Uа, UL и общее напряжение и, называется треугольником напряжений. На основании теоремы Пифагора — в прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов — следует, что общее напряжение на зажимах цепи
2.Взаимодействие проводника с током широко используют в технике, электродвигатели, измерительные приборы. Если проводник по которому протекает электрический ток внести ь магнитное поле то в результате взаимодействия магнитного ноля и проводника с током будет перемещаться в ту или иную сторону. Направление перемещения проводника зависит от направления токаи от направления магнитных линий поля. Для определения направление
поле используют правило левой руки. Сила, действующая на проводник зависит от силы тока в проводнике, интенсивность магнитного поля характеризуется магнитной индукцией (Тл).
ЬИЛЕТ 10
1. На рис. изображена цепь переменного тока, в которую включены последовательно активное сопротивление r, индуктивность L, обладающая индуктивным сопротивлением ХL, и емкость С, обладающая емкостным сопротивлением Хс.
Под действием переменного напряжения в этой цепи протекает переменный ток.
Выясним, чему равно общее напряжение на зажимах цепи. Построим векторную диаграмму тока и напряжений для рассматриваемой цепи. Так как сопротивления соединены последовательно, то в них протекает одинаковый ток. Отложим по горизонтали, в выбранном масштабе вектор тока I. В цепи с активным сопротивлением ток и напряжение совпадают по фазе, поэтому вектор напряжения Uа откладываем по вектору тока.
Напряжение на индуктивности опережает ток на угол j = 90°. Поэтому вектор UL откладываем вверх
под углом 90° к вектору тока.
В цепи с емкостью, наоборот, напряжение отстает от тока на угол j = 90°. Поэтому вектор Uc откладываем на диаграмме вниз под углом 90° к вектору тока.
Для определения общего напряжения, приложенного к зажимам цепи, сложим векторы UL и UС. Для этого отнимем от большего вектора UL вектор UС и получим вектор UL-UC, выражающий векторную сумму этих двух напряжений. Теперь сложим векторы (UL-UC) и Ua. Суммой этих векторов будет диагональ параллелограмма – вектор U, изображающий общее напряжение на зажимах цепи.
На основании теоремы Пифагора из треугольника напряжений АО Б следует, что
отсюда общее напряжение
Определим полное сопротивление цепи переменного тока, содержащей активное, индуктивное и емкостное сопротивления. Для этого разделим стороны треугольника напряжений АОБ на число I выражающее силу тока в цепи, и получим подобный треугольник сопротивлений А'О'Б' (рис. 57, в). Его сторонами являются сопротивления r, (ХL — Хс) и полное сопротивление цепи Z.
Пользуясь теоремой Пифагора, можно написать, что
Отсюда полное сопротивление цепи
Силу тока в цепи с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями определяют по закону Ома:
На векторной диаграмме (рис. 57, б) видно, что в рассматриваемой цепи ток и напряжение генератора не совпадают по фазе. Из треугольника напряжений следует, что
Из треугольника сопротивлений
2. Явление электромагнитной индукции было открыто в 1831 году Майклом Фарадеем,
явление взаимодействия электрических и магнитных полей. На явлении электромагнитной
индукции работают генераторы. Генератор преобразует механическую энергию
электрическую. Простейший генератор может быть виток из проводников вращающейся в "
магнитном поле. Магнитное поле возбуждается током обмотки возбуждения помещенной на
полюсах статора, при вращении витка проводники пересекают магнитное поле полюсов
вследствие чего в витке возникает эдс.
Билет 11
1. Назначение:
УЗО предназначены для
§ Защиты человека от поражения электрическим током при косвенном прикосновении (прикосновение человека к открытым проводящим нетоковедущим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением в случае повреждения изоляции), а также при непосредственном прикосновении (прикосновение человека к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением). Данную функцию обеспечивают УЗО соответствующей чувствительности (ток отсечки не более 30 мА).
§ Предотвращения возгораний при возникновении токов утечки на корпус или на землю.
§ Принцип работы УЗО основан на измерении баланса токов между входящими в него токоведущими проводниками с помощью дифференциального трансформатора тока. Если баланс токов нарушен, то УЗО немедленно размыкает все входящие в него контактные группы, отключая таким образом неисправную нагрузку.
§ УЗО измеряет алгебраическую сумму токов протекающих по контролируемым проводникам (двум для однофазного УЗО, четырем для трехфазного и т. д.): в нормальном состоянии ток, «втекающий» по одним проводникам, должен быть равен току, «вытекающему» по другим, то есть сумма токов, проходящих через УЗО равна нулю (точнее, сумма не должна превышать допустимое значение). Если же сумма превышает допустимое значение, то это означает, что часть тока проходит помимо УЗО, то есть контролируемая электрическая цепь неисправна — в ней имеет место утечка.
2. При изменении магнитного потока пронизывающего виток, в этом витке возникает эдс.
Подобное явление наблюдается и в том случае, когда протекающий по витку ток изменяется
по величине и по направлению. Такой процесс называется самоиндукцией. Самоиндукцию
наблюдают при размыкании и замыкании цепи. Явление возникновения индукционных токов в параллельных проводниках называется - взаимоиндукция. Явление взаимоиндукции
используется в трансформаторах. Принцип действия однофазного трансформатора - если
первичную обмотку включить в сеть источника переменного т ока, то по ней будет протекать
ток который возбудит в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток.
Билет 12
1. Электронным называется устройство в котором преобразование электрической энергии и сигналов реализуется с помощью электронных активных элементов (электронных приборов).... В большинстве электронно - вакуумных приборов применяются термоэлектронные катоды, которые генерируют (эмитируют) электроны под действием теплоты. Все электровакуумные приборы кроме катода имеют анод, выполняющий роль коллектора электронов. В зависимости от назначения прибора между анодом и катодом вводятся управляющие электроды: сетки и экраны, регулирующие интенсивность и скорость электронов.
2. Мощностью - называется работа производимая (или потребляемая) за единицу времени, единица измерения ватт. Мощность величина переменная, может быть активной, реактивной, полной. Активная мощность- это мощность потребляемая активным сопротивлением. Реактивная - мощность, потребляемая реактивным сопротивлением. Полная—это такая активная мощность, которую источник может отдать цепи, содержащей только активное сопротивление.
Билет 13
1 Электрическое измерение- это определение физической величины опытном путем с помощь» измерительных приборов. Системы электроизмерительных приборов. Электромагнитная система -для измерения тока и напряжения в цепях постоянного и переменного тока (два вида с плоской и круглой катушкой). Достоинства электромагнитных приборов- это дешевизна, простота конструкции, надежность, перегрузки (универсальность по току). Магнитоэлектрическая - для измерения тока и напряжения в цепях постоянного т ока. Действие основано на взаимодействии проводника с током в магнитном поле(высокая стоимость, чувствительность к перегрузкам). Электродинамическая система - для измерения мощности и напряжения в цепях переменного тока (действие основано на взаимодействии проводника стоком в магнитном поле. Достоинства- измерение в цепях постоянного и.. переменного т ока. Высокая точность измерения). Индукционная система- для измерения. расхода электроэнергии в цепях переменного тока. Взаимодействии вихревых токов; и;; вращающегося магнитного поля. Вибрационная система -для измерения частоты;тока.; (переменного). Использовано на явлении электромагнита и механического резонанса прибор называют частотомером.
2. К фотоэлементам относятся фоторезистор, фотодиод, светодиод. Принцип действия фотодиода основан на возрастании обратного тока р-n при его освещении. Фотодиод применяется без дополнительных источников питания поскольку сам является генератором. тока, причем сила тока пропорциональна освещенности. Фотодиод с большой площадью перехода предназначен специально для- получения электрической энергии из световой называют солнечными батареями. В фоторезисторе переход коллектор база, представляет собой фотодиод.
Билет 14
1. Фотодио́д — приёмник оптического излучения, который преобразует попавший на его фоточувствительную область свет в электрический заряд за счёт процессов в p-n-переходе.
Фотодиод, работа которого основана на фотовольтаическом эффекте (разделение электронов и дырок в p- и n- области, за счёт чего образуется заряд и ЭДС), называется солнечным элементом. Кроме p-n фотодиодов, существуют и p-i-n фотодиоды, в которых между слоями p- и n- находится слой нелегированного полупроводника i. p-n и p-i-n фотодиоды только преобразуют свет в электрический ток, но не усиливают его, в отличие от лавинных фотодиодов и фототранзисторов.