Если начальная фаза тока i 30 то начальная фаза напряжения u равна

Обновлено: 04.05.2024

Фаза тока, что это такое. Простым и понятных языком.

Давайте рассмотрим, что же все таки такое - фаза тока.

Ист очник фото Яндекс Фаза тока Ист очник фото Яндекс Фаза тока

Практически все новички и собственники домов часто сталкиваются с проблемой: что же такое фаза тока в обычной электрической проводке? Такие вопросы возникают чаще всего в процессе ремонта каких-то электроприборов.

При возникновении такой ситуации, в первую очередь, нужно думать и соблюдать технику безопасности. А знания и умения должны отойти на второй план. Глубокие познания об самых простых законах образования тока и различных процессов, которые происходят непосредственно в бытовых приборах. Эти знания не только могут помочь найти решение проблем множества неисправностей, которые возникают в электроприборах, но и решить их самым простым и надежным способом.

Практически все конструкторы и инженеры работают над тем, чтобы сократить количество несчастных случаев в процессе ремонтных работ с электросетью либо электроприборами. Основная цель потребителей – соблюдать четко прописанные нормы и стандарты.

Давайте детальнее поговорим о токе:

однофазном;
двухфазном;
трехфазном.

Однофазный ток.

Под однофазным током подразумевают – переменный ток, образующийся в процессе вращательных действий в области магнитного поля проводника либо целой совокупности проводников, которые объединяются общий поток.

Как вы уже знаете, однофазный ток передается с помощью двух проводов. Эти провода называют:

1.Один провод это, непосредственно, фаза;
2.Второй – ноль.

В этих проводах напряжение 220 В.

Однофазное электропитание можно охарактеризовать множеством способов. Ни для кого не секрет, что однофазный ток поступает к потребителю с помощью:

1.Двух проводов;
2.Трех проводов.

Первый вариант подачи однофазного тока – двухпроводной использует два провода, как это понятно уже исходя из названия. Один провод передает фазу, а второй предназначается для нулевого напряжения. На использовании такой системы ориентировались практически всегда при строительстве домостроений в СССР.

Использование второго предусматривает добавление еще одного провода. Он применяется для заземления. Основное предназначение такого провода – исключение варианта поражения людей электрическим током. Так же он нужен для отвода тока при утечке и исключение неполадок электроприборов.

Двухфазный ток.

Под понятием двухфазный электрический ток все понимают – слияние двух однофазных токов, которые имеют сдвиг по фазе друг к другу. Угол сдвига может быть Pi2 либо 90 °.

Рассмотреть образование двухфазного тока можно на примере. Необходимо взять две индуктивные катушки и разместить их в пространстветак, чтобы оси этих катушек были перпендикулярны друг у другу. Затем нужно подключить обе катушки к двухфазному току. В итоге мы будем иметь систему, в которой образовалось 2 обособленных магнитных поля. В результирующем магнитном поле вектор будет вращатьсяс одной и той же скоростью и под одинаковым углом. В результате такого вращения и образуется магнитное поле. Ротор с обмотками, которые произведены в форме короткозамкнутого «беличьего колеса» либо металлического цилиндра на валу, будут вращаться и тем самымприводить в движение различные частицы.
Передача двухфазного тока осуществляется при помощью двух проводов: двумя фазными и двумя нулевыми.

Трехфазный ток.

Под трехфазной системой электрических цепей – принято понимать систему, состоящую из трех цепей. В этих цепях имеются переменные, ЭДС с одинаковой частотой, которые одинаково сдвинуты по фазе и по отношению друг к другу на 1/3 периода(=2/3). Каждый отдельный кусочек такой цепи можно смело назвать его фазой. А совокупную систему принято считать трехфазным током. Трехфазный ток без особого труда можно передавать на достаточно большие расстояния. Паре фазных проводов свойственно напряжение 380В. Если в паре фаза и ноль – 220В.

Распределить трехфазный ток по домостроениям можно такими способами:

Четырехпроводное подключение – происходит с использованием трех фаз и одного нулевого провода. Такая система до распределительного щитка, после используют два стандартных провода – фазу и ноль, чтобы иметь напряжение 220В.

При пятипроводном подключении трехфазного тока к уже привычной схеме нужно добавить еще провод, который обеспечивает защиту и заземление. В трехфазной сети все фазы имеют одинаковую нагрузку, чтобы избежать перекоса фаз. От используемой в домостроении проводки зависит и возможность подключения к сети тех или иных электроприборов. Например, заземление просто необходимо если в сеть планируют включать достаточно мощные электроприборы, такие как холодильник, печь, обогреватель, компьютер, телевизор, джакузи, душевая кабинка. Трехфазный ток применяют как источник электропитания двигателей, которые пользуются большой популярностью у потребителей.

Как устроена бытовая проводка

Изначально электроэнергию получают на электростанциях. Потом с помощью промышленной электросети ее передают на трансформаторную подстанцию, а там уже и происходит преобразование напряжения в 380В. Обмотки понижающего трансформатора соединены по принципу «звезда»: все три контакта необходимо подключить к точке «0», а оставшиеся контакты к клеммам «A», «B» и «C».

Все контакты «0», которые были объединены необходимо подключить к заземленному проводу на подстанции. Именно на территории подстанции и происходит расщепление ноля на:

1.Рабочий ноль;
2.PE-проводник, который выполняет защитную функцию.

После выхода из понижающего трансформатора все нули и фазы тока поступают в распределительный щиток домостроения. В результате получается трехфазная система, которая распределяется по всем щиткам многоэтажки. К конечному потребителю попадает напряжение 220В, проводник РЕ выполняет именно эту защитную функцию.

Теперь давайте более детально рассмотрим, что же представляет собой ноль и фаза тока? Нулем принято считать проводник тока, который подключают к контуру заземления в понижающем трансформаторе. Он предназначен для образования нагрузки фазы тока. Присоединять проводник необходимо к обмотке трансформатора. Так же есть такое понятие «защитный ноль» - это именно РЕ-контакт, который мы описывали ранее. Основное его предназначение – отвод тока в случае возникновения поломок либо неисправностей в цепи.

Такой метод пользуется огромной популярностью при подключении к электросети многоэтажных домов. Пользуются им уже много десятилетий. Случаются случаи, когда в системе возникают неисправности. В основном, причиной этому служит низкое качество соединения в цепи либо порыв на линии.

Что происходит в нуле и фазе при обрыве провода.

Обрывы на линии достаточно часто возникают по вине мастеров – они забывают подключить фазу либо ноль. Такие поломки достаточно распространены. Так же довольно часто происходит процесс отгорания нуля на подъездном щитке например, из-за высокой нагрузки в системе.

Если происходит порыв на любом участке цепи, то прекращает функционировать вся цепь, т.к. она размыкается. В таких ситуациях совершенно не важно, какой провод поврежден – фаза или ноль.

То же самое случается и при порыве между распределительным щитом многоэтажки и щитком в подъезде. При таком порыве все потребители, которые были подключены к данному щитку, будут без электроэнергии.

Все ситуации, которые мы попытались описать выше, имеют место быть. Они могут показаться сложными, но не несут никакой опасности для человечества. Ведь обрыв произошел только одного провода, поэтому это совершенно не опасно.

Очень тревожная ситуация – когда пропадает контакт между контуром заземления на подстанции и средним пунктом, к которому поступает все напряжение внутридомового щитка.

Именно в таком варианте электрический ток движется по контурам AB, BC, CA. Совокупное напряжение этих контуров 380В. Именно по этой причине и возникает достаточно опасная ситуация – один щиток может вообще не иметь напряжения, потому что хозяин отключит все электроприборы, а на другом образуется очень высокий уровень напряжения, около 380В. Это может способствовать выходу из строя многих приборов, потому что для них необходимо напряжение в 220В.

Естественно, появление данной ситуации можно избежать. Имеется масса недорогого/дорогостоящего оборудования, которое защитит вашу технику от скачков напряжения.

К такому оборудованию относится и стабилизатор напряжения. Различают такие виды стабилизаторов:

Как же определить фаза это или ноль?

Для определения ноль это либо фаза рекомендуют пользоваться специальным оборудованием – отверткой-тестером.

Функционирует этот прибор по принципу проведения тока с низким напряжением через тело человека, который его использует. Отвертка имеет такие составляющие:

1.Наконечник, с помощью которого есть возможность подключаться к фазе в розетке;
2.Резистор, который снижает разницу электротока до достижения им безопасного уровня;
3.Светодиод, который загорается, если это фаза;
4.Плоский контакт, который способствует возникновению сети с участием тела оператора.

Помимо отверток-тестеров имеются и иные варианты определения какой именно из контактов в розетке имеет поломку. С помощью такого оборудования электрики и определяют фазу и ноль в розетке. Кому-то привычнее использовать более точный тестер, который функционирует как вольтметр.

По показателям вольтметра можно сказать:

1.О наличии напряжения 220В между нулем и фазой;
2.О напряжении между нулем и землей либо его отсутствии;
3.О напряжении между нулем и фазой либо его отсутствии.

Электротехника и электроника

Если трехфазная сеть, питающая симметричный потребитель, имеет линейное напряжение U, то показание вольтметра, подключенного к фазе АС, после перегорания предохранителя в проводе С равно

Получить ответ

Электротехника и электроника

0646.01.03;МТ.01;1

Если фазовые токи симметричного трехфазного потребителя равны 15 А, то ток I_AC после перегорания предохранителя в проводе равен

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Если приложенное напряжение u = 141 sin t B и ток в цепи i = 1,41 sin (t + 90 ° ) А, то сопротивление схемы (R и Х) будет равно

R =10 Ом, X = 0 Ом

R =10 Ом, X = X_c = 10 Ом

R = 0, X = X_c = 10 Ом

R =, X = X_c = 10 Ом

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Действующее значение тока:

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Период Т переменного тока с угловой частотой 628 рад/с равен

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Показание амперметра, включенного, как показано на рисунке, равно

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Выражение мгновенного значения тока в неразветвленной части цепи при приложенном напряжении u = 141 sin t B, и сопротивлениях R = X_L = X_c = 10 Ом записывается так

i₁ = 10 sin t А

i₁ = 30 sin (t + 90 0 ) А

i₁ = 14,1 sin t А

i₁ = 30 sin t А

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Падение напряжения на емкости при резонансе, если u = 100 sin t, R = 20 Ом, L = 20 мГн, С = 50 мкФ, равно

u_с = 100 sin (t + 90 0 ) В

u_с = 100 sin (t - 90 0 ) В

u_с = 100 sin t В

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Если задано сопротивление z одной из фаз симметричного трехфазного потребителя и его линейный ток I, то линейное напряжение питающей сети при соединении потребителя в треугольник равно

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Если известны: ток i = 14,1 sin (t + 30 ° ) А и напряжение u = 14,1 sin (t - 60 ° ) В, то активная и реактивная мощности будут равны

Р = 0, Q = 1000 ВАр

Р = 1730 Вт, Q = 1000 ВАр

Р = 0, Q = -1000 ВАр

Р = 865 Вт, Q = 500 ВАр

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Для трехфазной цепи, изображенной на рисунке, заданы параметры U_AB = U_CA = U_BC = 173,2 B, Z_ф = 10 Ом. Если известно, что линейные напряжения образуют симметричную звезду, то показание амперметра равно

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Уравнение контурных токов для контура с током I₃₃ имеет вид

I₃₃R₆ - I₁₁R₅ + I₂₂R₄ = E₅ - E₁ + E₃

I₃₃(R₄ + R₅ + R₆) - I₁₁R₅ - I₂₂R₄ = E₅

I₃₃(R₄ + R₅ + R₆) - I₁₁R₅ + I₂₂R₄ = E₅

I₃₃(R₄ + R₅) - I₁₁R₆ + I₂₂R₂ = E₅ - E₁

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Угол сдвига фаз:

значение функции в момент времени, равный нулю

разность начальных фаз двух синусоид

аргумент синуса, отсчитываемый от ближайшей предыдущей точки перехода синусоидальной вуличины через нуль от отрицательных к положительным значениям

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Показание вольтметра V, включенного в цепь синусоидального тока, при показании вольтметра V₁ 24 В, R = 16 Ом, Х_с = 12 Ом равно

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Начальная фаза и период колебаний переменной величины f(t) = 30 sin (157t + 30 ° ) равны

30 ° , 0,040 с

-30 ° , 0,040 с

(157t +30 ° ), 0,04 с

60 ° , 0,02 с

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Показание амперметра при заданных R, X_с и U равно

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Если заданы параметры источника ЭДС (Е, R₀) и сопротивление нагрузки R, то величина падения напряжения на внутреннем сопротивление источника будет равна

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Источник ЭДС:

ток источника не зависит от напряжения, которое создаётся источником на зажимах приёмника

напряжение на зажимах источника постоянно

ток источника не зависит от сопротивления нагрузки

напряжение на зажимах источника зависит от тока

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Если к сети синусоидального тока с напряжением U = 200 В на некоторое время подключить идеальный конденсатор емкостью С, то напряжение конденсатора после отключения его от сети

может быть любым в пределах от 0 до 283 В

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Правильная схема подключения вольтметра к симметричному трехфазному потребителю с целью измерения фазного напряжения имеет вид

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Второй закон Кирхгофа:

сумма подтекающих к любому узлу токов равна сумме утекающих от этого узла токов

алгебраическая сумма токов, подтекающих к узлу схемы, равна нулю

алгебраическая сумма падений напряжения в любом замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС, входящих в этот контур

Получить ответ

Электрические цепи постоянного и синусоидального тока. Трехфазные цепи

0646.01.03;МТ.02;2

Если в цепи синусоидального тока R = X_L, амперметр показывает 12 А и начальная фаза тока в неразветвленной части равна 14 ° , то выражение мгновенного значения тока в активной ветви записывается так

Если начальная фаза тока i 30 то начальная фаза напряжения u равна

166. Если в цепи постоянного тока U=120 B, R₁=10 Ом, R₂=30 Ом, L=0,1 Гн, переходный ток i равен
•

167. Если в цепи постоянного тока U=120 B, R=40 Ом, L=0,5 Гн, переходный ток i равен
•

168. Если в цепи синусоидального тока R = X_L, амперметр показывает 12 А и начальная фаза тока в неразветвленной части равна 14˚, то выражение мгновенного значения тока в активной ветви записывается так
• i_R = 12 sin ( t + 59˚) A

169. Если геометрическое расстояние между валентной зоной и зоной проводимости достаточно мало, то возникает пробой
• туннельный

170. Если две катушки расположены соосно друг другу, то их эквивалентная индуктивность с увеличением расстояния l между ними (начала обмоток обозначены звёздочками)
• уменьшится

171. Если две катушки расположены соосно друг другу, то их эквивалентная индуктивность, (с увеличением расстояния l между ними; начала обмоток обозначены звездочками),
• увеличится

172. Если две катушки расположены соосно друг другу, то эквивалентная индуктивность с уменьшением расстояния l между ними
• уменьшится

173. Если две катушки расположены соосно друг другу, то эквивалентная индуктивность с уменьшениеми расстояния l между ними (начало обмоток обозначены звездочками)
• увеличится

174. Если две одинаковые катушки с активными сопротивлениями по 3 Ом соединены последовательно и надеты на общий сердечник, и амперметр показывает 7,5 А, то показание вольтметра, при коэффициенте связи, равном единице и x_m = M = 8 Ом, будет равно
• 45 В

175. Если две последовательно соединенные катушки взаимоиндукции включены встречно (x₁ = = x₂ = 2ωM), то изменение напряжения на зажимах цепи, при уменьшении до нуля коэффициента связи (активными сопротивлениями катушек пренебречь), .
• увеличится в вдвое

176. Если две последовательно соединенные катушки взаимоиндукции включены встречно, и коэффициент взаимоиндукции равен половине коэффициента самоиндукции первой катушки, то изменение напряжения на первой катушке, при уменьшении до нуля коэффициента связи (активными сопротивлениями катушек пренебречь), .
• увеличится вдвое

177. Если для изменения состояния триггера используется синхронизирующий сигнал, то триггер называется:
• синхронным

178. Если задано линейное напряжение U трехфазной сети, питающей симметричный трехфазный потребитель, то напряжение на фазе В при замкнутом накоротко сопротивлении фазы С будет равно
• U_B = U

179. Если задано сопротивление z одной из фаз симметричного трехфазного потребителя и его линейный ток I, то линейное напряжение питающей сети при соединении потребителя в звезду равно:
• U = Iz

180. Если задано сопротивление z одной из фаз симметричного трехфазного потребителя и его линейный ток I, то линейное напряжение питающей сети при соединении потребителя в треугольник равно:
• U = Iz /

Если начальная фаза тока i 30 то начальная фаза напряжения u равна

91. В цепи постоянного тока переходный ток i₁ (t) при U=30 B, R=10 Ом, R₁=5 Ом, R₂=30 Ом, L=2 Гн равен :
•

92. В цепи постоянного тока переходный ток i₂ (t) при U=120 B, R₁=20 Ом, R₂=30 Ом, L=0,3 Гн равен :
•

93. В цепи постоянного тока переходный ток i₂ (t) при U=120 B, R₁=6 Ом, R₂=4 Ом, L₁=0,3 Гн, L₂=0,8 Гн равен :
•

94. В цепи постоянного тока переходный ток i₂ (t) при U=300 B, R=10 Ом, R₁=5 Ом, R₂=30 Ом, L=2 Гн равен :
•

95. В цепи постоянного тока переходный ток i₃ (t) при U=120 B, R₁=20 Ом, R₂=30 Ом, L=0,3 Гн равен :
•

96. В цепи синусоидального тока все четыре вольтметра показывают одно и то же напряжение 54 В. Выражение мгновенного значения общего напряжения u, если начальную фазу напряжения u_L принять равной 38˚ будет равно :
• u = 54 sin ( t — 52˚)

97. В цепи синусоидального тока заданы R и X_L. При замыкании ключа показание амперметра не изменится, если :
• Х_C = 2Х_L

98. Вебер-амперная характеристика:
• зависимость магнитного потока по участку магнитной цепи от падения магнитного напряжения на этом участке

99. Величина, обратная максимальному числу шагов квантования в ЦАП выходного аналогового сигнала, называется:
• разрешающей способностью

100. Верхний предел выходного напряжения реального ОУ ограничен:
• величиной постоянного напряжения источника питания

101. Ветвь электрической цепи:
• участок цепи, образованный последовательно соединёнными элементами через которые течёт одинаковый ток

102. Взаимная индуктивность:
• коэффициент пропорциональности между потокосцеплением и током в магнитосвязанных цепях

103. Видами стабилизаторов являются, из перечисленного:
• компенсационные
• параметрические

104. Во вторичном источнике питания пульсации напряжения на выходе выпрямителя уменьшает:
• сглаживающий фильтр

Если начальная фаза тока i 30 то начальная фаза напряжения u равна

226. Если цепная схема состоит из четырех одинаковых симметричных четырехполюсников, постоянная передачи которых нагружена на характеристическое сопротивление, напряжение на котором имеет начальную фазу 70˚, начальная фаза входного напряжения равна:
•

227. Если цепь синусоидального тока имеет параметры Е = 200 В, R₁ = 8,66 Ом, = 5 Ом, R₂ = 10 Ом, = 17,32 Ом, R₃ = 1,34 Ом, Х_с = 7,32 Ом, то показание амперметра будет равно
• 8 А

228. Если цепь синусоидального тока имеет параметры Е = 200 В, R₁ = 8,66 Ом, R₂ = 10 Ом, = 17,32 Ом, R₃ = 1,34 Ом, = 5 Ом; Х_С = 7,32 Ом, то показание вольтметра будет равно
• 58,56 В

229. Зависимость тока от освещенности при заданном напряжении на фоторезисторе называется характеристикой
• люкс-амперной

230. Зависимые начальные условия:
• значения токов и напряжений после коммутации, определяемые через независимые начальные условия

231. Заграждающий фильтр:
• фильтрующая система, у которой полоса пропускания разрезана на две части полосой затухания

232. Задан ток в идеальной индуктивности: i = 4 + 30 sin t + 5 sin3 t. Амплитуда первой гармоники напряжения на этой катушке больше амплитуды третьей гармоники в:
• 2 раза

233. Задана цепь синусоидального тока и ее параметры R = 32 Ом и Х = 24 Ом. Если ток равен i = 4 sin ( t — 120˚), то мгновенное значение приложенного к цепи напряжения равно
• 160 sin ( t — 83˚ )

234. Заданный контур входит в состав сложной цепи. Уравнение по второму закону Кирхгофа для заданного контура записывается так
• E₁ — E₄ + E₃ — E₂ = I₁R₁ — I₄R₄ — I₃R₃ + I₂R₂

235. Задано u = U₁ sin t + U₃ sin (3 t + j). При изменении фазового угла j от 0 до 90˚ при неизменных параметрах цепи
• ток I останется неизменным

236. Задано полное сопротивление цепи z = 5 Ом при частоте 50 Гц. Полное сопротивление этой же цепи при частоте 150 Гц равно
• 9,85 Ом

237. Закон Ома для магнитной цепи:
•

238. Закон Ома:
•

239. Закон полного тока:
• циркуляция вектора напряжённости магнитного поля вдоль любого произвольного замкнутого контура равна алгебраической сумме макротоков, охваченных этим контуром

240. Затухание контура d равняется:
• U/U_L

На рисунке приведена осциллограмма напряжения и тока пассивного двухполюсника. Если взять начало отсчета времени в т. О₁, то начальная фаза
напряжения равна ____ рад.

Для начала отсчета времени в т. О₁
ответ тест i-exam

Разность фаз напряжения и тока

Условимся под разностью фаз φ напряжения и тока всегда понимать разность начальных фаз напряжения и тока (а не наоборот):

Поэтому на векторной диаграмме угол φ отсчитывается в направлении от вектора I к вектору U (рис. 3.10). Именно при таком определении разности фаз угол φ равен аргументу комплексного сопротивления . Угол φ положителен при отстающем токе ( ) и отрицателен при опережающем токе ( ).
Разность фаз между напряжением и током зависит от соотношения индуктивного и емкостного сопротивлений. При имеем и ток отстает по фазе от напряжения, . При имеем , ток совпадает по фазе с напряжением, rLC -цепь в целом проявляет себя как активное сопротивление. Это случай так называемого резонанса в последовательном контуре. Наконец, при имеем , ток опережает по фазе напряжение.

Векторные диаграммы для трех возможных соотношений даны на рис. 3.11. При построении этих диаграмм начальная фаза тока ; принята равной нулю. Поэтому равны друг другу.
Рассматривая при заданной частоте цепь по рис. 3.8 в целом как пассивный двухполюсник, можно ее представить одной из трех эквивалентных схем: при как последовательное соединение сопротивления и индуктивности ( ), при как сопротивление r и при как последовательное соединение сопротивления и емкости ( ). При заданных L и С соотношение между зависит от частоты, а потому от частоты зависит и вид эквивалентной схемы.
Выше, в разделе, было принято, что задан ток, а определялись напряжения на элементах и на входных выводах цепи. Однако часто бывает задано напряжение на выводах, а ищется ток. Решение такой задачи не представляет труда. Записав по заданным величинам комплексное напряжение U и комплексное сопротивление Z , определим комплексный ток

и тем самым действующий ток и начальную фазу тока.
Часто равной нулю принимается начальная фаза заданного напряжения: . В этом случае, как следует из раздела, начальная фаза тока ; равна и противоположна по знаку разности фаз φ , т. е .
Установленные выше соотношения между амплитудами и действующими токами и напряжениями, а также выражение для сдвига фаз ф позволяют вычислить ток и не прибегая к записи закона Ома в комплексной форме. Подробно этот путь решения показан в примере 3.4.

Пример 3.4.
К цепи, состоящей из последовательно соединенных конденсатора и катушки, приложено напряжение . Емкость конденсатора С=5 мкФ, сопротивление катушки r=15 Ом, индуктивность L=12 мГн. Найти мгновенные значения тока в цепи и напряжений на конденсаторе и на катушке.

Решение.
Схема замещения цепи показана на рис. 3.8.

Напряжение на емкости отстает от тока по фазе на 90°, следовательно,

Комплексное сопротивление катушки

Комплексная амплитуда напряжения на выводах катушки

Мгновенное напряжение на катушке

Пример 3.5.
В цепи, состоящей из последовательно соединенных конденсатора и катушки, ток I =2 А, его частота f =50 Гц. Напряжение на выводах цепи U = 100 В, катушки U_кат =150 В и конденсатора U_с=200 В. Определить сопротивление и индуктивность катушки и емкость конденсатора.

Решение.

Полное сопротивление цепи z=U/I= 50 Ом.
Полное сопротивление катушки z кат = U кат /I=75 Ом;

Задачи на переменный ток с решением

Задачи на постоянный электрический ток у нас уже были. Пора заняться переменным! В сегодняшней статье рассмотрим несколько задач начального уровня на переменный ток.

Подпишитесь на наш телеграм, чтобы быть в курсе актуальных новостей и не упустить приятные скидки!

Задачи на переменный электрический ток

Прежде, чем мы перейдем непосредственно к примерам решения задач на переменный ток, скажем кое-что для тех, кто вообще не знает, с какой стороны подступиться к задачам по физике. У нас есть универсальный ответ – памятка по решению. А еще, вам могут пригодиться формулы.

Хотите разобраться в теории? Читайте в нашем блоге, что такое фаза и ноль в электричестве.

Задача№1. Переменный ток

Условие

Вольтметр, включённый в цепь переменного тока,показывает напряжение 220 В, а амперметр – ток 10 А.Чему равны амплитудные значения измеряемых величин?

Решение

Амперметр показывает мгновенные, действующие значения величин. Действующие значения силы тока и напряжения меньше амплитудных в 2 раз. Исходя из этого, рассчитаем:

I A = I д · 2 = 10 · 2 = 14 , 1 А U A = U д · 2 = 220 · 2 = 311 В

Ответ: 14,1 А; 311 В.

Задача№2. Переменный ток

Условие

Рамка вращается в однородном магнитном поле. ЭДС индукции, возникающая в рамке, изменяется по закону e=80sin25πt. Определите время одного оборота рамки.

Решение

Из условия можно найти угловую частоту вращения рамки:

e = ε m sin ω t e = 80 sin 25 π t ω = 25 π р а д / с

Время одного оборота рамки – это период колебаний, связанный с угловой частотой:

T = 2 π ω = 2 π 25 π = 0 , 08 с

Ответ: 0,08 с.

Больше задач на тему ЭДС в нашем блоге.

Задача№3. Переменный ток

Условие

Сила тока в колебательном контуре изменяется по закону I =0,4sin(400πt) (А). Определите емкосьть конденсатора в контуре, если индуктивность катушки равна 125 мГн.

Решение

Запишем закон изменения силы тока в контуре:

Учитывая исходное уравнение, можно найти угловую частоту и период колебаний:

ω = 400 π р а д / с

T = 2 π ω = 2 π 400 π = 5 · 10 - 3 c

Емкость конденсатора найдем из формулы Томпсона:

T = 2 π L C T 2 = 4 π 2 L C C = T 2 4 π 2 L = 25 · 10 - 6 4 · 9 , 85 · 125 · 10 - 3 = 5 · 10 - 6 Ф

Ответ: 5 мкФ.

Задача№4. Переменный ток

Условие

Чему равна амплитуда силы тока в цепи переменного тока частотой 50 Гц, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление 1 кОм и конденсатор емкости С = 1 мкФ, если действующее значение напряжения сети, к которой подключен участок цепи, равно 220 В?

Решение

Запишем закон Ома для цепи переменного тока:

Z – полное сопротивление цепи, которое складывается из активного и реактивного сопротивлений.

Z = R 2 + X c 2 X c = 1 2 π ϑ C

Найдем полное сопротивление, подставив в формулу данные из условия:

X = 1 2 · 3 . 14 · 50 · 1 · 10 - 6 = 3 , 18 к О м Z = 1 2 · 10 6 + 3 , 2 2 · 10 6 = 3 , 3 к О м

Далее по действующему значению напряжения найдем амплитудное:

U A = U д · 2 = 220 · 2 = 311 В

Теперь подставим апмлитудное значение напряжения в выражение для закона Ома и вычислим силу тока:

I A = U A Z = 311 3 , 3 · 10 3 = 0 , 09 А

Задача№5. Переменный ток

Условие

Катушка с ничтожно малым активным сопротивлением включена в цепь переменного тока с частотой 50 Гц. При напряжении 125 В сила тока равна 3 А. Какова индуктивность катушки?

Решение

В данной задаче, исходя из условия, можно пренебречь активным сопротивлением катушки. Ее индуктивное сопротивоение равно:

U = I x L = I ω L

Отсюда находим индуктивность:

L = U I ω = 125 3 · 314 = 0 , 13 Г н

Ответ: 0,13 Гн.

Все еще мало задач? Держите несколько примеров на мощность тока.

Вопросы на тему «Переменный ток»

Вопрос 1. Какой ток называют переменным?

Ответ.

Переменный ток – это электрический ток, изменяющийся с течением времени по гармоническому закону.

Вопрос 2. Какие преимущества переменный ток имеет перед постоянным?

Ответ. Переменный ток имеет ряд преимуществ по сравнению с постоянным:

генератор переменного тока значительно проще и дешевле;
переменный ток передается на большие расстояния с меньшими потерями.
переменный ток можно трансформировать;
переменный ток легко преобразуется в постоянный;
двигатели переменного тока значительно проще и дешевле, чем двигатели постоянного тока.

Вопрос 3. Кто стал популяризатором использования переменного тока?

Ответ. За активное использоваение переменного тока выступал Никола Тесла. Подробнее о войне токов между Теслой и Эдисоном вы можете почитать в нашей отдельной статье.

Вопрос 4. В обычной домашней розетке частота тока равна 50 Гц. Что это значит?

Ответ. Это значит, что за одну секунду ток меняет свое направление 50 раз.

Вопрос 5. Сформулируйте закон Ома для переменного тока.

Ответ. Закон Ома для цепи переменного тока гласит:

Значение тока в цепи переменного тока прямо пропорционально напряжению в цепи и обратно пропорционально полному сопротивлению цепи.

Полное сопротивоение цепи в общем случае состоит из активного, индуктивного и емкостного сопротивлений. Мы поможем сдать на отлично и без пересдач

Контрольная работа от 1 дня / от 120 р. Узнать стоимость
Дипломная работа от 7 дней / от 9540 р. Узнать стоимость
Курсовая работа 5 дней / от 2160 р. Узнать стоимость
Реферат от 1 дня / от 840 р. Узнать стоимость

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Читайте также: