Тема №7578 Ответы к задачам по электротехнике Новиков (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по электротехнике Новиков (Часть 2) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по электротехнике Новиков (Часть 2), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

2.76. В электрической цепи, схема которой приведена на
рис. 2.27, б, ключ К переклюqается из положения 1 в положеlIие 2. Определить значения тока конденсатора при t = 1, 2, 31:,
рели параметры элементов цепи следующие: E1 = 300 В; 2 =
-= 200 В; R. = 100 м; R2 = 50 Ом; С = 100 мкФ . • . 2.77. Н а рис. 2.27, в изображена упрощенная схема входного
делителя электронного осциллографа, на который подается прямоугольный импульс длительностью 1 мс и амплитудой ВХ =
-= 10 В. Определить закон изменения во времени выходного наIIряжения делителя ВЫХ ( t), если параметры его элементов R I =
. .= 100 кОм; R2 = 1 кОм и С = 0,1 мкФ.
• 2.78. При отключении силового кабеля от источника электро'.;нергии его. схема замещения в переходном процессе может быть
Ilредставлена в виде параллельного соединения резистора R =
= 10 МОм и конденсатора С = 10 мкФ. Определить время полIJОГО снижения напряжения на выходе кабеля. Найти напряжеlIие, KOTOPO~ будет на кабеле через 100 с' после отключения, если
I<онденсатор был заряжен до 100 кВ. Какими способами можно
ускорить снижение на~ряжения на выходе кабеля?
... 2.79. Как изменится время переходного процесса в цепи с
I(атушкой индуктивности при: а) увеличении индуктивности в
а раза; б) уменьшении сопротивления в 2 раза; в) увеличении
lIачального тока в 2 раза?
2.80. После подключения цепи с Ii3тушкой индуктивности К
источнику питания эдс самоиндукции в ней меняетс~ по закону
{! = 100e-Lf\ В. Найти эдс самоиндукции в моменты времени
1, 3 и 5 мс, если постоянная времени 1: = 2 мс. В какой MOM~HT
времени эдс самоиндукции будет равна 3 В?
2.81. При подключении катушки индуктивности к источнику
(Iитания ее ток меняется по закону i = 5( 1 - e-t
/1:) , А. ОпредеJI ить ток катушки в конце переходного процесса. В какой момент
ТОК катушки будет 4,5 А, если постОянная врем~ни 1: = 2 мс?
2.82. Цепь, состоящая из резистора сопротивлением R =
:-;: 100м и катушки индуктивности L = 1 О мГн, подключается
I( источнику постоянного напряжения Е = 15 В (рис. 2.26, а) .
Определить ток цепи и напряжение катушки в моменты времени
, = 0,5; 1; 2; 41:. Подобрать индуктивность катушки так, чтобы
"Р~МЯ переходного процесса не превышало 1 мс. 

 0,2 мс и индуктивность катушки L = 2 мГн.
2.83. Обмотка возбуждения машины ПОСТОЯННQГО тока подключается к источнику 'в соответствии со схемой рис. 2.28, а.
ИНДУКТИВНОСТIi обмотки LB = 1 О Гн, ее сопротивление RB =
= 40 Ом. Определить значения' 'тока в обмотке возбуждения в
моменты времени t ' 0,5; 1 и 3т, если напряжение источника
и = 110 В, а сопротивление R = 100 Ом.
2.84. Для увеличения тока обмотки возбуждения машины постоянного тока закорачивают одно из сопротивлений, как пока~
занО на рис. 2.28, б: Определить значения переходного тока в
обмотке возбуждения в моменты времени t = О; 1; 5т. Параметры элементов, цепи и = 100 В; RB = 40 Ом; R = 10 Ом; LB =
= 10 Гн. -
2.85. Определить токи ветвей при коммутации цепи, схема
которой приведена на рис. 2.28,8, в начале и конце переходного
процесса, если параметры цепи равны: Е = 100 В; RL = 100 Ом;
Rc = 50 Ом; L = 10 мГн И С = 4 мкФ.
• 2.86. При исследовании экспоненциальных зависимостей примеНЯI?Т следующий графический способ определения постоянной
времени т: в начале координат проводят касательную к экспоненте. Доказать, что точка пересечения касательной с. линией
установившегося значения У = Ууст определяет время, равное т.
• 2.87. Электромагнитный механизм подключается к источнику
постоянного напряжения 11 О В, его якорь имеет катушку с сопротивлением 1 Ом и индуктивностью 100 мГн при числе витков 2000. Через какое время после включения начнет двигаться
якqрь, если ток трогания в катушке 1 = 50 А?'
• 2.88. Объясните, для каких целей 3,амыкают устройство с
большой индуктивностью при его отключении на резистор. 'Что
может произойти при отключении катушки от источника без' использования этого резистора? 

3.1. Опреде.цить магнитный поток в маГНИТQпроводе, площадь
IЮl1еречного сечения которого 2 ·10-4 , а магнитная индукция
0,8; 1,2; 1,5 Тл .
.. 3.2. При каком соотношении диаметров двух круглых магнитопроводов магнитный поток в одном из них при одинаковой ин;~укции будет: а) в 5 раз меньше; б) в 4 раза БОЛl}ше; в) в 8 раз
()ольше магнитного потока другого?
... 3.3. ОпредеJIИТЬ напряженность магнитного поля в воздухе
113 расстоянии 0,5 м от проводника с током, равным 10 А. Вы'IИСЛИТЬ магнитную индукцию в той же точке.
3.4. Какова абсолютная магнитная проницаемость ферромагIIИТНОГО матеРИ~JIа, если магнитная индукция в нем 1,5 Т л при
lIапряженности магнитного поля 2250 А/м? Рассчитать относитедьную магнитную проницаемость материала.
3.5. При внесении в магнитное поле ферромагнитного бруска
индукция в нем оказалась в 500 раз выше, чем магнитная индукI~ИЯ, создаваемая полем той же напряженности в воздухе. Чему
равна абсолютная магнитная проницаемость материала бруска?
3.6. Магнитный поток в магнитопроводе равен 10-3 Вб. ОпреJlелить сечение магнитопровода, _ выполненного из материалов,
I<ривые намагничивания которых приведены на рис. 3.2, при наIIряженности магнитного поля 2000 А/м.
3.7. На расстоянии 20 м от проводника с током магнитная
индукция в воздухе равна 2·10-7 Тл. Рассчитать напряженность
магнитного поля в этой точке· и ток в проводнике.
• 3.8. Определить величину и направление вектора напряженIЮСТИ магнитного поля в точке О на рис. 3.3, a~ б, если расстояlI~e а = 0,5 м, а токи в ветвях АРВ и AQB соответственно равIlbI 1 и 2 А. Направление токов ветвей указано на рисунке.
• 3.9. Для трех материалов при различных напряженностях
магнитного поля были найдены значения индукции, причем зависимости В = '(Н) дЛЯ этих материалов приведены на рис. 3.2. Какие из приведенных материалов обладают ферромагнитными
('войствами? 

3.12. К обмотке катушки, имеющей 500 витков, приложено
постоянное напряжение 27 В. Какова магнитодвижущая сила
катушки, если ее сопротивление 4 Ом? Определить плотность
тока в проводе обмотки, если его сечение равно 2,5 мм •
3.13. Магнитный поток в магнитопроводе катушки, по кото-
.рой протекает ток 4 А, равен 2,5· 10- Вб. Какое число витков
на единицу длины должна иметь катушка, если сечение магнитопровода 5· 10-3 , а относительная магнитная проницаемость
материала магнитопровода f,tr = 100?
3.14. Обмотка катушки индуктивност'и с числом витков w =
= 100 намотана на магнитопровод из литой стали (приложе~
ние 5) со следующими конструктивными параметрами: ,$ =
= 4· 10-4 2 И [= 0,2 м. Рассчитать магнитный поток и магнитное сопротивление при токах обмотки 2; 4; 8 А.
3.15. Н айти магнитную индукцию в кольцевом магнитопровод.е (рис. 3.1, а), выполненном из: а) электротехнической стали 1512; б) литой стали; в) стали 1410, если намотанная на этот
магнитопровод обмотка имеет 250 витков, по ней течет ток 2,5 А,
а средний диаметр магнитопровода 0,1 м. Характеристики материалов приведены в приложении 5.
3.16. На кольцевой однородный магнитопровод (рис. 3.1, а)
намотана намагничивающая обмотка с числом витков w = 150.
Наружный диаметр кольца D = 140 мм; внутренний диаметр
d = 80 мм, его поперечное сечение квадратное. Определить ток
и магнитодвижущую силу обмотки, необходимые для создания
в магнитопроводе потока Ф = 1,53·10-3 Вб. Чему равно магнитное сопротивление магнитопровода, если он выполнен из элек-
тротехнической стали 3411? 

3.18. На кольцевой однородный магнитопровод намотана намагничивающая обмотка 'с числом витков W = 150. Наружный
диаметр кольца D = 13 см, внутренний диаметр d = 9 см, его
lIоперечное сечение круглое. Определить магнитный поток, магнитное сопротивление и напряженность поля в магн~топроводе,
\\сли он выполнен из ферромагнитного материала (кривая 3 на
рис. 3.2). Ток намагничивающей обмотки / = 5 А.
3. t 9. Какой ток протекает по обмотке электромагнита, намо'I'анной на магнитопровод, если она имеет 500 витков? Длина
средней силовой линии 2 м, площадь поперечного сечения магни'l'опровода 0,28 • Магнитный поток в магнитопроводе из электротехнической стали 3411 равен 0,05 Вб.
3.20. Магнитопровод имеет две обмотки (рис. ЗА), причем
'(Нсло витков первой WI = 500, а вт.орой W2 = 300. Определить
118пряженность магнитного поля, если токи в обмотках одинаковы и равны / 1= /2= 2 А, а длина средней силовой линии магнит'ного поля 0,2 м.
Задачу решить для случаев одинакового и противоположIIOrO направлений токов.
• 3.21. Определить диапазон значений магнитного сопротивлеIIИЯ магнитопровода при изменении его длины от 0,1 до 0,3 м, а
Ilлощади поперечного сечения от 0,1 до 0,05 • Магнитопровод v u
uыполнен из материала сотносительнои магнитнои проницаемо-
етью J.t, = 500.
• 3.22. Магнитопровод имеет две одинаковые обмотки (рис. 3.4). Как нужно подключить катушки к источнику постоянного напряжения, чтобы магнитный поток в магнитопроводе был: а) макси-
мальный; б) равен нулю? Л-г • 3.23. Как изменится магнитный поток при том же токе НitMaгIlичивающей обмотки, намотанной на кольцевом однородном магlIитопроводе С круглым сечением (рис. 3.1, а), если уменьшить
диаметр сечения в 3 раза, не меняя длины средней линии? Каким способом можно восстановить прежнее значение магнитного
lIотока?
~ 3.24. На проводник С ТОКОм длиной 2 м, помещенный в магнитное поле перпендикулярно его силовым линиям, действует
49 
сила 3 Н. Определить ток в проводнике, если индукция В =
= 0,15 Тл.
.. 3.25 .. Какую силу разовьет подковообразный электромагнит,
если площадь поперечного сечения обоих полюсов 0,002 м2', а
магнитная индукция 1,5 Тл? Определить магнитную индукцию,
необходимую для создания силы притяжения 3000 Н.
3.26. С какой силой будеТ действовать магнитное поле на
находящийся в воздухе проводник ЩIиной 1 О м, ПО которому течет ток 20 А, если напряженность поля 8000 А/м? Проводник
расположен под углом о; 45; 600 'к силовым линиям пОЛя.
3.27. Н айти индукцию магнитного поля, если на расположенHый в нем перпендикулярно силовым линиям проводник действует сила 5 Н. Проводник имеет длину 1 м, сопротивление 1 Ом
и подключен к источнику постоянного напряжения с эдс 36 В и
RBH = О. 

3.28. По двум параллельным шинам длиной 20 м протекает
ток 1000 А. Н а каком расстоянии друг от друга необходимо разместить шины, чтобы действующие на них силы не превышали
10 Н? /
3.29. Сила притяжения электромагнита при магнитной индукции в магнитопроводе 0,1 Т л соtтавила 1000 Н. Чему будет равна сила, р,азвиваемая электромагнитом при индукции 0,02; 0,2;
0,5 Тл?
• 3.30. На проводник длиной 0,5 м, расположенный под углом
600 к силовым Линиям поля, действует сила 5 Н, а при изменении
угла до 1350 - сила 4 Н. Определить индукцию магнитного поля,
если ток в проводнике 1 О А.
• 3.31. Два параллельных проводника с токами /А = 2 А и
/в = 3 А находятся в одной плоскости на расстоянии а = 0,5 м.
Найти расстояние от плоскости проводников до точки, В которой
напряженности, создаваемые 'ToKaMI1, соответственно равны НА =
= Нв::::;: 1 А/м.
• 3.32. Какое разрывающее усилие деЙствует. на каждый метр
свинцовоЙ оболочки двухжильного кабеля, если по его жилам,
находящимся на расстоянии 1 О мм друг от друга, протекает ток
2000 А? Относительная магнитная проницаемость изоляции между проводами f,tr = 1.
• 3.33. Какой максимальный ток можно пропустить по каждому
из двух проводников, находящихся на расстоянии 0,01 м один от
другого, если на каждом метре длины проводников сила взаимодействия между ними не должна превышать 8 Н? Относительная
магнитная проницаемость И,30ЛЯЦИИ I1r = 1 .. 

3.34. При~еденные на rис. 3.5 магнито .. проводы .. имеют поперечное сечение S = 10-4 М И длину среднеи силовои линии 0,5 м.
Определить необходимь~й ток намагничивающей обмотки с числом витков w = 250, чтобы создать в магнитопроводах при отсутствии зазора магнитный поток 1,4 ·10-4 Вб. Магнитопроводы
выполнены из литой стали (см. приложение 5).
3.35. На тороидальный магнитопровод (рис. 3.5, а) намотан
провод Ф 2 мм. Найти напряженность магнитного поля, создаваемого в магнитопроводе, если провод намотан виток к витку
по внутреннему диаметру d = 0,25 м, а по внешнему D = 0,31 м.
Намагничивающий ток обмотки 5 А, зазор бо = 2 мм.
3.36. Тороидальный магнитопровод с длиной средней окружности 0,3 м и поперечным сечением 10-4 2 имеет зазор 1 мм.
Какое количество витков намотано на этот магнитопровод
(рис. 3.5, а), если по обмотке протекает ток 10 А, а магнитный
поток в магнитопроводе 1,5· 10-4 Вб. Магнитная проницаемость
материала магнитопровода J.L, = 500.
3.37. Тороидальный магнитопровод из электротехнической
стали 1512 имеет диаметр средней окружности 0,03 м. По намагничивающей обмотке с числом витков 200 при отсутствии зазора
протекает ток 1,5 А. Какой ток необходимо пропустить через
обмотку, чтобы индукция при зазоре о = 0,5 мм осталась вс
магнитопроводе пре'жней?
3.38. Н айти напряженность поля в зазоре прямоугольного
магнитопровода из электротехнической стали 3411 (рис. 3.5,6)
с конструктивными ра~мерами а = 0,11 м, Ь = 0,06 м; с = 0,01 м
и о = 2 мм, если напряженность магнитного поля в сердечнике
2000 А/м. Определить магнитодвижущую силу, создаваемую обмоткой. Каков магнитный поток в магнитопроводе, если площадь
его поперечного сечения 10-4 ? .
3.39. В неразветвленной магнитной цепи с длиной средней
линии 0,4 м и воздушным зазором о = 2 мм необходимо создать
магнитную индукцию В = 1,6 Т л. МагнитопровоД выполнен из
электротехнической стали 1512. Определить напряженность поля
в магнитопр.оводе и воздушном зазоре,' ток намагничивающей
обмотки с числом витков w = 300. Во сколько раз магнитное
сопротивление зазора выше сопротивления магнитопровода? 

3.40. В тороидальном магнитопроводе, конфигурация которо-
1'0 I1риведена на рис. 3.5, а, необходимо создать магнитный поток
Ф = 8· 10-4 Вб. Внешний диаметр магнитопровода D = 0,15 м,
IIlIутренний d = 0,11 м, сечение квадратное. Выполнен магнитоIIРОВОД из материала, характеристика которого соответствует
I<РИВОЙ 3 на рис. 3.2. Определить ,ток намагничивающей обмотки
(' числом витков w = 200, магнитную индукцию и напряженность
IIOJIЯ в магнитопроводе при зазоре о = I мм.
3.41. В прямоугольном маГНИТОПРОБоде, конфигурация которого приведена на рис. 3.5, б, необходимо создать напряженIЮСТЬ магнитного поля Н = 3000 А/м. Параметры магнитопровода а = 50 мм; Ь = 40 мм и с = 10 мм, величина зазора о = ~ 1 мм; изготовлен магнитопровод из электротехнической ста.11 и 3411. Определить ток намагничивающей обмотки с числом
витков w = 250 и магнитный поток, если сечение магнитопроlIода квадратное.
3.42. По намагничивающей обмотке с числом витков w = 150
IlpoTeKaeT ток 1 = 5 А. Обмотка расположена на неразветвленIЮМ магнитопроводе цепи с длиной средней линии 0,3 м и сечеIlием 10-4 . Определить магнитный поток и индукцию Б цепи
IlрИ воздушном зазоре о = 0,5 мм, если магнитопровод вьшол- .. lIеи из ЛИТОИ стали~ 

3.45. Найти ток намагничивающей обмотки с числом витков
w = 250, который необходим для создания в зазоре магнитопровода на рис. 3.8 магнитной индукции В = 1,5 Т л. Магнитопровод
толщиной 1 О мм выполнен из электротехнической стали 3411,
величина зазора 0,2 мм.
3.46. Намагничивающая обмотка с числом витков w = 200
и током I = 5 А расположена на магнитопроводе, конфигурация
которого приведена на рис. 3.8. Определить величину воздушн'ого зазора, которая необходима для создания в нем индукции
В = 1,5 Тл.
• 3.47. Приведенные на рис. 3.5, } б магнитопроводы имеют
одинаковое поперечное сечение S = 10-4 • Определить длину
проволоки (25 1 мм, которая необходима для намотки 900 витков,
и пояснить ее размещение на магнитопроводах.
~ 3.48. В качестве материала магнитопровода выбран ферромагнетик с !J.r = 400. Длина средней линии магнитопровода lcp =
= 0,8 м. Во сколько раз сопротивление воздушного зазора 260 = '
= 0,5 мм больше, чем магнитное сопротивление магнитопровода?
При -каком зазоре сопротивления будут одинаковыми?
3.49. При зазоре между якорем и полюсами электромагнита
10 мм сила притяжения была равна 40 Н. Чему равна сила притяжения при зазорах 1, 5 и 15 мм, если ток электромагн'ита
остался без изменений? Магнитным сопротивлением якоря и магнитопровода пренебречь.
3.50. Обмотка электромагнита с общим числом витков w =
= 2000 расположена на магнитопроводе (рис. 3.6) из электротехнической стали 3411 с параметрами S = 10-4 2 И lep = 0,2 м. I
Н айти ток обмотки при индукции магнитного поля В = 1,8 Т л ,
и зазорах 60 = О; 0,1 и 0,5 мм. Сечения .якоря и сердечника считать одинаковыми. 

3.52. Магнитная цепь электромагнитного реле с длиной средЩ\Й линии 0,2 м и площадью сечения якоря и сердечника S =
~ 5· 10-3 2 выполнена из материала с магнитной проницаемо,"I'ЬЮ J.t, = 800. Определить усилие в магнитной цепи при рабочем
('оке 1 = 10 А обмотки w = 200 при замыкании и размыкании
~'II(ОРЯ, т. е. при о = О и о = 10 мм.
• 3.53. Через обмотку электромаг.нита (рис. 3.6) с числом ВИТIШВ W = 500 пропускается рабочий ток / = 5 А. Магнитопровод
I\ыполнен из электротехнической стали 1512, его параметры слеI~ующие: S = 10-4 ; lep = 0,2 м; зазор о = 1 мм; сечения яко-
11$1 И сердечника одинаковые. Построить магнитную характерисI'JIKY цепи и определить магнитный поток при заданном рабочем
,'OI(е.
• 3.54. Через обмотку электромагнита (рис. 3.6) с числом витИОВ w = 400 пропускается рабочий ток / = 5 А. МагнитопровоД
выполнен из литой стали, его параметры следующие: S = 10-4 ;
1." = 0,4 м; зазор о = 0,5 мм, сечения якоря и сердечника одина"оnые. Построить тяговую характеристику цепи F(l) и определить
усилие при заданных значениях зазора и тока. I
а 3.55. Для намагничивающей обмагки электромагнита (рис. 3.8) IН'IIOЛЬ3Уется провод с допустимой плагностью тока j = 2,5 А/мм ,
I\fiэффициент заполнения обмотки з = 0,67. Разместится ли обмотка в окне магнитопровода при ее магнитодвижущей силе
I w = 6000 А? Какая наибольшая магнитодвижущая сила может
ОЫТЬ получена в данной конструкции? 

3.56. Создаваемые намагничивющими оомотками в магнит~
IIОЙ цепи на рис. 3.9, б потоки равны Ф, :::;:: 1,5.10-4 Вб и :::;::
= 2 ·10-4 Вб. Определить потоки боковых и центрального стержlIей магнитопровода при встречном и согласном направлениях
IЮТОКОВ.
3.57. Приведенный на рис. 3.9, а магнитопровод имеет сле~
дующие параметры: SI:::;:: S2 :::;:: SЗ :::;:: S4 = 5·10-4 ; S = 281;
I1 = 12 = 0,5 м и [3:::;:: [4:::;:: 0,3 м; [:::;:: 11-1з. Определить необходимый ток намагничивающей обмотки с ЧИС.lIОМ витков W :::;:: 250,
Ilтобы создать в центральном стержне маг'Иитопровода, выпол~
lIенном из литой стали, магнитный поток 2,5· 10- Вб при отсутствии воздушного зазора.
3.58. Определить ток намагничивающей обмотки магнитной
I~епи на рис. 3.9, а с числом витков w = 250, необходимый для
('оздания в воздушном зазоре центрального стержня 60 = 1 мм
индукции В:::;:: 1,8 Тл. МагнитопровоД выполнен из электротехнической стали 3411 и имеет следующие параметры: 81 = S2 :::;::
= 10-4 ; 8 = 3.10-4 ; 8з = 84 = 2 ·10- ; 11 = 12 = 0,3 м;
1:1=14=0,2 м; 1=0,1 м.
3.59. При токе намагничивающей обмотки с числом витков
ltV = 200, равном 15 А, в центральном стержне магнитопровода
lIа рис. 3.9, а создается магнитный поток Ф = 6· 10-4 Вб. YKa~
;taTb участки с наименьшей и наибольшей напряженностью Maг~
IIИТНОГО п.оля. Магнитопровод выполнен из электротехнической
('тали 1512 и имеет следrющие параметры: 60 = 1 мм; 81 = 82 =
-= 2·10-4 ; 8 = 5.10- ; 8з:::;:: 84 = 3·10-4 ; 11:::;:: 12 = 0,4 м;
1:1 :::;:: 14 = 0,3 м; 1 = О, 1м. 

3.65. В магнитопроводе, конфигурация которого приведена на
рис. 3.12, имеются две обмотки с Wt = 200. и W2 = 400, причем
создаваемые ими магнитные потоки равны соответственно Ф, =
= 5· 10-4 Вб и Ф2 = 3· 10-4 Вб. Определить токи обмоток, если
зазор 60= 1 мм; [1=[з=0,1 м; [2=0,2 м; 81=8з=2,5.10-4, ;
S2 = 4·10-4 M~, а материал магнитопровода - электротехническая сталь 1512.
• 3.66. МагнитопровоД' на рис. 3.12 выполнен из электротехнической стали 1512 и имеет параметры: 60 = 1 мм; 1, = 1з = 0,2 м;
12 = 0,4 м; 8 1= 8з = 2· 10-4 2 И 82 = 4· 10-4 . Определить индукцию в воздушном зазоре при IIWI = 12w,/- = 3000 А .
• 3.67. При одинаковых намагничивающих обмотках индукция
в воздушном зазоре магнитопровода на рис. 3.12 была равна
В = 1,5 Тл. Изменится ли индукция, если обмотки соединить последовательно и поместить на центральный стержень?
... 3~68. Определить по кривой размагничивания постоянного магнита на рис. 3.10, б значения индук~ии при напряженностях
поля 2000, 3000 и 4000 А/м. При какой индукции энергия магнитного поля будет максимальной для данного магнита?
3.69. Найти необходимый воздушный зазор в кольцевом постоянном магните на рис. 3.10, а, чтобы энергия магнитного поля
дЛя характеристики на рис. 3.10, б была наибольшей. Сечение
магнита 8 = 2·10-4 , диаметр средней ОКРУЖ'lЮсти кольца
d = 0,2 м.
3.70. Определить напряженность магнитного поля в зазоре
60 = 5 мм кольцевого постоянного магнита с -кривой размагничивания, приведенной на рис. 3.10, б. Сечение магнита квадратное,
внешний диаметр D = 0,13 м, внутренний d = 0,11 м. Чему равен
магнитный поток и индукция в зазоре?

3.71. Определить магнитный поток в воздушном зазоре до =
:;: 8 мм кольцевого постоянного магнита с кривой размагничивания, приведенной на рис. 3.10, б. Сечение магнита круглое, внеш-
ний диаметр D = 0,11 м, внутренний d = 0,09, м. При каком зазоре
магнитный поток увеличится в 1,5 раза? '-
3.72. Какое сечение необходимо выбрать у постоянного кольцевого магнита с кривой размагничивания на рис. 3.10, б,i чтобы
магнитный поток при зазоре = 5 мм был равен ф= 1,8.10-4 Вб.
Средний диаметр кольца d = 0,1 м.
3.73. На рис. 3.13 приведена принципиальная схема магнитоэлектрического прибора с постоянным магнитом, выполненным
из материала с характеристикой размагничивания, приведенной
на рис. 3.1 О, б. ОПр'еделить магнитный поток в возд~шных зазорах 2до = 4 мм, если сечение магнита S = 4· 10-4 М , его длина
l = 0,1 м, ширина рамки Ь = 100 мм, ее диаметр d = 50 мм. Угол
а= 600, магнитными сопротивлениями магнитопровода можно
пренебречь.
3.74. В схеме магнитоэлектрического "рибора (рис. 3.13) постоянный магнит сечением S = 5· 10-;-4 М И длиной l = 0,08 м
выполнен. из материала с кривой размагничивания на рис. 3.1 О, б.
Определить маг~итный поток в воздушных зазорах 2до = 5 мм.
Магнитным сопротивлением магнитопровода пренебречь.
3.75. В воздушном зазоре рамки магнитоэлектрического прибора 2до = 5 мм (рис. 3.13) создается магнитная индукция
В = 1,5 Тл с помощью постоянного магнита сечением S = 0,01 2
и длиной 1 = 0,08 м. Рамка шириной Ь = 100 мм имеет диаметр
d= 50 мм, угол а= 600, параметры магнитопровода SI = S2=
= 5· 10-3 ; II = 12 = 0,1 м. Какие магнитная индукция и напряженность магнитного поля B~ и Н м создаются 'постоянным магнитом в данном случае? Магнитопровод выполн'ен из электротехнической стали 3411. 

 4.1. Проводник длиной 1,5 м движется равномер но со скоростью v = 3 м/с в однородном магнитном поле с индукцией
В = 1,2 Т л перпендикулярно его силовым линиям. Определить
эдс, возникающую в проводнике.
~ 4.2. С какой скоростью необходимо удалить проводник из
межполюсного пространства подковообразного магнита для того,
чтобы на концах его появилась разность потенциалов 1 О В? П роводник длиной 1 м расположен под углом 900 к силовым линиям
поля с индукцией 1,25 Тл.
4.3. Какая сила действует на проводник длиной 2 м, если при
движении его в магнитном поле со скоростью 20 м/с во внешней
цепи протекает ток 3 А? Определить напряженность магнитного
поля в воздухе, если сопротивление цепи 20 Ом.
4.4. Проводник длиной 0,5 м равномерно вращается с линей-
1\ ной скоростью 50 м/св магнитном поле с индукцией 1,5 Т л.
Определить эдс, наводимую в проводнике, если радиус вращения
составляет 0,2 м, а ось вращения пара-!lлельна проводнику.
3 п. н НОВИКОВ 65 
4.5. Проводник длиной 0,5 м подключен к источнику постоянного напряжения с эдс 20 В. Первоначально проводник был неподвижен, а затем стал двигаться перпендикулярно силовым линиям поля со скоростью 20 м/с. Как изменится ток проводника,
если индукция магнитного поля В = 1,5 Т л, а наводимая эдс
противоположна по знаку эдс источника.
4.6. Квадратная рамка вращается вокруг оси, расположенной посередине, с постоянной частотой n = 3000 Об/мин в равномерном магнитном поле, имеющем индукцию В = 1 Тл. Длина
одной стороны рамки l = ОА м, а число витков w = 10. Записать
выражение для мгновенного значения эдс, определить период и
частоту. 

4.7. Квадратная рамка с периметром 0,8 м вращается вокруг
'Расположенной посередине ее оси с частотой n = 3000 Об/мин
в равномерном магнитном поле с индукцией В = 0,8 Т л. Записать выраж~ние для мгновенного значения эдс при числе витков
рамки w = 5. С каким числом витков необходимо выбрать рамку,
чтобы получить действующее значение эдс 220 В?
4.8. Вокруг оси квадратной рамки с периметром 0,8 м вращаются полюсы постоянного магнита, создающего напряженность магнитного поля в плоскости рамки с максимальным значением Н = 1,2.106 А/м. Записать выражение для "мгновенного
значения эдс, если частота вращения равна n = 1500 об/мин,
а число полюсов равно 4. Число витков рамки w = 20.
• 4.9. В однородном магнитном поле с индукцией В = 1,2 Тл
вращается квадратная рамка длиной 0,2 м с чисЛом витков 50.
Определить частоту и действующее значение синусоидальной
эдс в рамке, если в момент времени, равный Т /12, эдс равна
18 В. Записать выражение для мгновенного значения эдс.
• 4.10. Между полюсами' электромагнита расположен короткозамкнутый кольцевой виток площадью 0,025 2 и сопротивлением 0,1 Ом. Какой ток потечет по короткозамкнутому витку
при включении электромагнита, если время нарастания индукции
до значения 0,5 Тл составляет 10 мс? Плоскость витка перпендикулярна магнитным силовым линиям.
• 4.11. Рамка вращается с постоянной частотой в равномерном
магнитном поле. Изменится ли синусоидальная эдс при изменении напряженности магнитного поля? Зависит ли. значение эдс
от ширины и длины рамки?
66 
~ 4.12. Чему равна начальная фаза переменного тока, если в
первый момент времени мгновенное значение составляет 0,1 А,
а амплитудное значение 0,8 А?
~ 4.13. Период переменного тока составляет 2 мс, а начальная
фаза равна 600. Определить M~MeHTЫ времени, в которые ток
принимает амплитудные значения.
4.14. Построить графики мгновенных значений переменного
1.0K~: а) с частотой 50 Гц при амплитудном значении тока 1, 3
и 5 А; б) с амплитудным значением; 5 А при частоте 25, 50 и
100 Гц. Н ачальные фазы во всех случаях одинаковы.
4.15. Построить график мгновенного значения переменного
тока, который представляет собой сумму двух синусоидальных
токов: а) /1 = 3 А, /2 = 1 А при угловой частоте 314 рад/с и разности начальных фаз 31/4; б) /, = /2 = 5 А при частоте 50 Гц и
разности начальных фаз 600.
4.16. Построить в одной системе координат графики мгновенных значений переменных напряжений: иl = 534sin314t; и2 =
= 534siп(314t+31/2) и из = 534siп(314t-31/2). Найти сумму указанных напряжений.
4.17 ~ Осциллограммы переменных токов изображены на
рис. 4.3, а. Записать выражения для мгновенных значений токов
и найти амплитудное значение, частоту и начальную фазу каждого тока. 

4.18. Осциллограммы переменных токов изображены на
рис. 4.3, 6. Записать выражения для мгновенных значении токов и найти амплитудное значение, частоту и начальную фазу
каждого ,тока.
• 4.19. Мгновенные значения двух синусоидальных токов с одинаковой амплитудой и начальной фазой становятся равными через каждые 10 мс. Определить минимальную разность частот
мгновенных значений токов.
• 4.20. В какой зависимости должны находиться между собой
фазы синусоидальных токов двух параллельных ветвей, чтобы
ток в неразветвленной части цепи был равен нулю? <. 4.21. Почему лампа накаливания, включенная в промышленную сеть переменного тока, горит ровным светом не мигая?
• 4.22. Почему на определенной частоте вращения шпинделя
фрезерного станка в условиях цехового освеrцения газоразрядными лампами его вращение становится незаметным?
.... 4.23. Построить в масштабе векторы, соответствующие
следующим выражениям для мгновенных значений переменного тока (А): а) i = 25sin314t; 6) i = sin(314t+600); в) i =
= 5sin(314t-300); г) i = 15sin(314t+45°). .... 4.24. Записать в показательной и алгебраической комплексной форме значения переменного напряжения, мгновенные значения которого имеют вид: а) и = 311 sin(314t-45 О); б) и =
= 155sin(314t+75°); В) u=51sin314t; г) u=536sin(1256t-900).
4.25. На рис. 4.4, а, 6, в представлены векторные диаграммы
амплитудных значений двух напряжений в масштабе 15 В/мм.
Записать выражения для мгновенных значений< этих напряже-
нии, если частота f = 50 Гц. ,~
4.26. На рис. 4.4, а, 6, в представлены векторные диаграммы
амплитудных значений двух напряжений в масштабе 10 В/мм.
Записать выражения для этих напряжений в комплексной форме
и построить их векторы в комплексной плоскости.
4.27. Выражения для MfHoBeHtlblx знаqений напряжений (В)
на двух последовательных участках цепи имеют вид: иl ='
= 155sin(314t-300) и "2 = 311 sin(314t+600). Найти с помощью
векторной диаграммы напряжения, соответствующие сумме и
разности заданных мгновенных значении напряжения. 

4.39. Записать выражение для мгновенного значения тока в
цепи с резистором, имеющим сопротивление 100 Ом, который
подключен к источнику переменного напряжения 42 В с частотой
50 Гц, если начальная фаза Ч'u = -45°.
4.40. Выражение для мгновенного значения тока в цепи (; резистором, имеющим сопротивление 10 Ом, записывается в виде
i = 15,5sin(314t - 30°) А. Построит,ь графики зависимостей мгновенных значений тока и напряжения резистора во времени, найти
их действующие значения.
4.41. Мгновенные значения тока и напряжения в цепи с реЗИСТОР,ом соответствуют выражениям i = 14,1 sin(314tf:тt/3) А и
и = 51 sin(314t + :тt/З) В. Определить сопротивление' резистора,
найти действующие значения тока и напряжения.
4.42. К трем источникам с одинаковым напряжением, мгновенное значение которого определяется по выражению u =
= 59siп(З14t-45°) В, подключены резистор, \катушка индуктивности и конденсатор. Найти выражения для мгновенных значений
токов в каждом случае и определить их действующие значения,
если R= 10 Ом; L= 10 мГн И с= 1 мкФ. 

4.45. В цепи переменного тока используется резистор, номинальное сопротивление которого 10 Ом+5 %. Определить диапа- о u
зон возможных изменении тока резистора при подключении к
промышленной сети с напряжением 42 и 127 В.
• 4.46. Составить принципиальные схемы подключения переменного резистора и потребителя к сети напр~жением 220 В, i
которые позволяют регулировать напряжение на нагрузке: а) от
О до 220 В; б) от 200 до 110 В; в) от О до 110 В.
4.4 7. Как конструктивно должен быть выполнен проволочный
резистор, чтобы при протекании через него переменного тока
любой частоты индуктивное сопротивление резистора было равно
нулю?
~ 4.48. Как изменится ток в цепи с катушкой индуктивности
при: а) уменьшении частоты напряжения 'питания в 4 раза;
б) увеличении индуктивности в 2 раза; в) увеличении частоты
напряжения питания в 3 раза?
4.49. Определить реактивное сопротивление катушки, индуктивность которой 10 ~ГH, при частоте переменного тока 400 Гц.
Чему должна быть равна индуктивность катушки, чтобы при частоте 50 Гц сопрот'ивление было равно 1 О Ом?
4.50. Мгновенное значение тока катушки с индуктивностью
20 мГн соответствует выражению i = 7,07 sin(314t-nj2) А. Записать выражения для мгновенных значений эдс самоиндукции и
магнитного потока катушки, если число /ее витков равно 100.
• 4.51. В цепи переменного тока используется катушка, номинальная индуктивность которой 10 мГн+5 %. Определить диапазон возможных токов катушки при напряжениях 24 и 42 В и про-
мышленной частоте сети. 

4.53. При разрыве цепи катушки большой индуктивности произошел пробой межвитковой изоляции катушки. Пояснить это
явление.
~ 4.54. Катушка, имеющая индуктивность 1 мГн И активное сопротивление 0,5 Ом, включена в цепь переменного тока. Найти
частоту, при которой активное сопротивление катушки будет в
1 О раз меньше индуктивного.
4.55. Катушка с индуктивностью L = 100 мГн И активным
сопротивлением Ra = 2 Ом подключается в соответствии со схемой на рис. 4.6, а к источнику перемённого напряжения и =
= 51 sin314t В. Определить добротность катушки и потери мощности на нагревание обмотки.
4.56. К промышленной сети переменного напряжения 220 В
подключена индуктивная нагрузка, активное сопротивление которой 10 Ом. Найти полное сопротивление нагрузки и ее индуктивность, если действующее значение тока цепи 1 О А.
4.57. К промышленной сети переменного напряжения 220 В
подключена катушка с ак:гивным сопротивлением 6 Ом и индуктивностью 50 мГн. Записать выражение для тока катушки в
комплексной форме, ПОСТРQИТЬ треугольник сопротивлений катушки и векторную диаграмму напряжений в соответствии со
схемой замещения на рис. 4.6, а. 

4.59. К промышленной сети переменного напряжения 220 В подключена
J<атушка с индуктивностью 60 мГн И
добротностью Q L = 10. Записать выражение для тока катушки в комплексной форме, построить треугольник сопротивлений катушки и векторную Диа"
грамму напряжений.
R
а)
.
J и
о)
Рис. 4.9. К решению задачи 4.57
• 4.60. В каком диапазоне изменяются полное сопротивление и
добротность катушки с активным сопротивлением 3 Ом и индуктивностью 5 мГн при измен~нии частоты напряжения сети от
1 до 3 кГц?
• 4.61. Катушка индуктивности подключена к генератору переменного напряжения 42 В с настраиваемой частотой. Определить
активное сопротивление и индуктивность катушки, если при частоте 400 Гц ток ее был равен 2 А, а при частоте 1 кГц - 1 А.
• 4.62. В промышленную сеть напряжением 220 В необходимо
включить потребитель с напряжением 150 В и потребляемой
мОщностью 100 Вт. Для компенсации избыточного напряжения
были использованы: а) резистор; б) катушка индуктивности с
активным сопротивлением 15 Ом. Определить сопротивление резистора и индуктивность катушки. Чему равен кпд цепей в обоих
случаях?
~ 4.63. Как изменится ток в цепи с конденсатором при: а) увеличении частоты в 2 раза; б) уменьшении емкости в 3 раза;
в) одновременном увеличении напряжения в 2 раза и уменьшении частоты в 2 раза?
4.64. Рассчитать сопротивление конденсатора емкостью
5 мкФ при частоте переменного тока 400 Гц. Найти частоту
переменного тока, при которой конденсатор емкостью 1 мкФ
имеет сопротивление кОм. <
4.65. Конденсатор емкостью 10 мкФ подключен к сети переменного напряжения с мгновенным значением u = siп(6280t-л/2).
Определить мгновенное и действующее значения тока конденсатора, его сопротивление.
• 4.66. В цепи переменного тока используеТС8 конденсатор,
номинальная емкость которого 1 мкФ+5 %. Определить диапазон возможных токов конденсатора при напряжениях 24 и 36 В
и частоте 400 Гц.
• 4.67. Н апряжение конденсатора периодически меняется в соответствии с осциллограммой на рис. 4.8, б. Определить характер изменения тока конденсатора с емкостью С = 1 О мкФ, если
и т = 50 В, период Т = 2 мс. Найти действующее значение тока. 

4.73. Ток в цепи реального конденсатора емкостью 3,3 мкФ
и шунтирующим сопротивлением 1 кОм равен 1,8 А. Записать
выра)Кение для напряжения сети в комплексной форме, построить треугольник проводимостей конденсатора и векторную диаграмму токов, если частота равна 400 Гц.
4.74. К промышленной сети переменного напряжения 42 В
подключен конденсатор емкостью 1 мкФ И добротностью Qc = 25.
Записать выра)Кение для тока конденсатора в комплексной форме, построить треугольник проводимостей конденсатора и векторную диаграмму токов.
• 4.75. В каком диа,па~оне меняются полное сопро:гивление и
76 
до,бро,тно,сть ко,нденсато,ра емко,стью 3,3 нФ и со,про,тивлением
Rш = 150 кОм при изменении часто,ты о,т 1 О до, 50 кГц?
• 4.76. Ко,нденсато,р по,дключен к генерато,ру переменно,го, напряжения 220 В и настраиваемо,й часто,то,Й. Определить шунтирующее со,про,тивление и емко,сть ко,нденсато,ра, если при частоте
1 О кГц то,к его, был равен 20 мА, а при часто,те 20 кГц-36 мА . • 4.77. Электро,техническое устро,йство, с потребляемо,й мо,щно,-
~ стью 550 Вт и напряжением питания 11 О В нужно, включить в
сеть переменно,го, напряжения 220 В с часто,то,й 400 Гц. Определить емко,сть ко,нденсато,ра, ко,то,рый нео,бхо,димо, по,дключить по,следо,вательно, данно,му устро,йству, что,бы ско,мпенсиро,вать избыто,чно,е напряжение . ... 4.78. Мгно,венно,е значение то,ка в цепи, со,сто,ящей из по,следо,вательно,го, со,единения двух резисто,ро,в R, = 2R2 = 40 Ом,
со,о,тветствует выражению i = 0,85sin(314t+1t/4) А. Определить
напряжения на резисто,рах и налряжение всей цепи.
.. 4.79. К про,мышленно,й сети переменно,го, напряжения с мгно,венным значением u = 59sin314t В по,дключена цепь, со,сто,ящая
из двух резисто,ро,в Rl = R2/3 = 10 Ом, со,единенных параллельно,. Определить мгно,венные значения то,ко,в ветвей и в неразветвленно,й части цепи.
~ 4.80. Найти эквивалентно,е со,про,тивление двух катушек, со,единенных: а) по,следовательно, б) параллельно" индуктивность
ко,то,рых L, = 3 мГн И L2 = 10 мГн при часто,те то,ка 400 Гц. По,стро,ить векто,рные диаграммы то,ко,в и напряжений для о,боих
случаев при по,дключении к сети напряжением 24 В.
4.81. К про,мышленно,й сети переменно,го, напряже'Ния по,дключены пять катушек со, следующими со,о,тно,шениями индуктивно,стей: L, = L2/5 = /3 = [4/10 = [5/4 = 1 мГн. Определить
то,ки и напряжения цепей при а) по,следо,вательно,м и б) параллельно,м включении катушек, если в перво,м случае напряжение
на перво,й катушке 1 В, а во, вто,ро,м случае то,к это,й катушки
3,2 А.
4.82. Определить эквивалентно,е со,про,тивление цепи на
рис. 4.11, а при со,о,тно,шени~х L, = 2L2 = /2 = 20 мГн. Найти
то,к цепи, если о,на ~подключена к сети напряжением 42 В и часто,то,й 400 Гц. 

4.83. Определить эквивалентную индуктивность Lэкв цепи на
рис. 4.11, 6 при известном значении L = 1 О мГн. Как изменится
индуктивность экв , если диагональ моста закоротить или разорвать?
4.84. В цепи переменного тока используются две катушки с
индуктивностями L) = 5 мГн И L2 = 10 мГн И активными сопротивлениями Ral = 2 Ом и Ra2 = 5 Ом. Определить эквивалентные
индуктивное и полное сопротивления, а также добротность при
последовательном и параллельном соединениях катушек. Найти
их токи и напряжения, если мгновенное значение напряжения
,питания цепи и = 59sin2512t В. 

4.85. К промышленной сети переменного напряжения подключены последовательно катушка индуктивностью L = 25 мГн и активным сопротивлением 2 Ом и резистор сопротивлением R =
= 1 О Ом. Определить полное сопротивление цепи, построить векторную диаграмму напряжений ее элементов.
4.86. К источнику переменного напряжения подключены параллельно катушка индуктивностью L = 60 мГн И активным сопротивлением 5 Ом и резистор сопротивлением 15 Ом. Определить полное сопротивление цепи, построить векторную диаграмму токов ее элементов.
• 4.87. Найти номинальную индуктивность цепей, состоящих
из трех' катушек индуктивностями L 1 = 2 мГн ± 5' %; L2 =
= 5 мГн+2,5 %; з = 4 мГн+.! %, соединенных последовательно и параллельно. Рассчитать погрешность определения номинальной 'индуктивности в обоих случаях. Активным сопротивлением катушек преНебречь.
• 4.88. КаковС? соотношеI;lие индуктивностей двух катушек, если
при их параллельном соединении эквивалентная индуктивность
в 4 раза меньше эквивалентной индуктивности при их последовательном соединении? Активным сопротивлением катушек пре-
небречь. 

4.95. К источнику переменного напряжения и -..::.. 59sin628t
подключены параллельно конденсатор емкостью С = 1 мкФ и
шунтирующим сопротивлением Rш = 5 кОм и резистор сопротивлением R = 15 кОм. Определить полное сопротивление цепи, построить векторную диаграмму токов.
4.96. К источнику переменного напряжения и = 179sin314t
подключены последовательно конденсатор емкостью 5 мкФ И
шунтирующим сопротивлением Rш = 3,3 кОм и резистор R =
= 1,6 кОм. Определить полное сопротивление цепи, построить . ... векторную диаграмму напряжении.
• 4.97. В цепи из трех конденсаторов со следующими номинальными емкостями и допусками на них:, 10 мкФ± 1 %; 5 мкФ+
+2,5 % и 3 мкФ±5'% - необходимо найти номинальную емкость
при последовательном и параллельном соединениях. Чему равна
погреwность определения номинальной эквивалентной емкости?
Шунтирующие сопротивления можно не учитывать.
• 4.98. При каком соотношении емкостей двух конденсаторов
эквивалентная емкость их последовательного соединения будет
в 4 раза меньше, чем при параллельном? Шунтирующие сопротивления можно не учитывать.
• 4.99. Начертить схемы присоединения конденсаторов к выводам а и б источника переменного напряжеНI!Я (рис. 4.12, б) для
следующих вариантов: а) последовательно соединены l-й и 2-й,
параллельно - 3-й и 4-й конденсаторы; б) последовательно со-
80 
единены l-й и 3-й, параллельно - 2-й и 4-й конденсаторы; в) последовательно соединены все конденсаторы; г) параллеJJЬНО соединены все конденсаторы. 

4.101. Нагрузка включена в промышленную сеть переменного
напряжения 220 В и потребляет ток 0,3 А. Определить активную,
реактивную и полную мощности цепи при угле сдвига фаз между
током и напряжением q> = 30, 45, '600.
4.102. Два потребителя включены параллельно в сеть напряжением 220 В и потребляют одинаковый ток 5 А. Один потребитель имеет коэффициент мощности COSq>1 ;:= 0,6, другой - COS<p2 = 0,9. Определить полезн.tМе активные мощности обоих по-
требителей при одинаковых значенияf' кпд, равных 92,5 %. . 4.103. Полная мощность реальной катушки индуктивности,
включенной в сеть переменного тока частотой 400 Гц, равна
100 В· А при добротности QI. = 8. Определить потери мощности
на нагревание обмотки, найти индуктивность катушки при активном сопротивлении R а = 0,5 Ом.
4.104. Полная мощность реального конденсатора, включенного в сеть переменного тока частотой 1 кГц, равна 55 В· А при
добротности Qc = 25. Определить потери мощности в изоляции,
найти емкость конденсатора при его сопротивлении Rw'=
= 150 Ом.
4.105. К nромышленной сети переменного напряжения 220 В
подключена катушка с активным сопротивлением 6 Ом и индуктивностью 50 мГн. Определить действующее значение тока, полную, активную и реактивную мощности. Построить треугольник
мо'щностей и графики мгновенных значений всех мощностей.

Ответы к задачам по электротехнике Новиков from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (12.08.2016)
Просмотров: | Теги: Новиков | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar