Вопросы и задачи к лекции №1

ВОПРОСЫ

1. Почему основным элементом генератора является рамка, вращающаяся в магнитном поле?

2. Объясните направления разделения зарядов в сторонах рамки при ее вращении в магнитном поле.

3. Нарисуйте один под другим графики зависимости от времени магнитного потока че­рез вращающуюся рамку и ЭДС индукции в ней.

4. Объясните назначение гибких контактов (щеток) в генераторе переменного тока.

5. Почему в реальном генераторе вместо рамки используют катушку с большим числом витков?

6. Почему повышение напряжения, передаваемого в линии электропередачи, уменьшает потерю мощности в подводящих проводах?

7. Для чего в линиях электропередачи используют повышающие трансформаторы?

8. Чем ограничено повышение напряжения в линиях электропередачи?

9. Зачем при передаче электроэнергии на расстояние используют понижающие транс форматоры?

10. Почему в качестве частоты переменного напряжения используется частота 50 Гц?

11. Как связаны между собой напряжение и сила тока в резисторе?

12. Что означает выражение: «Сила переменного тока в 1 А»? Почему сравнивают именно тепловое действие переменного и постоянного тока?

13. Дайте определение действующего значения переменного тока.

14. Как связано действующее значение силы тока (или напряжения) с его амплитудным значением?

15. Какое сопротивление в цепи переменного тока называют активным?

ЗАДАЧИ

1. Прямоугольная рамка со сторонами а - 5 и Ь = 8 см вращается вокруг вертикальной оси с периодом Т - 0,02 с в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл. на­правленной перпендикулярно оси вращения, Найдите максимальную ЭДС, индуци­руемую в рамке, и зависимость ЭДС от времени. [0,63 В]

2. Найдите частоту вращения катушки с числом витков N = 20 в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл, если максимальная ЭДС в катушке Emax = 85 В, а пло­щадь сечения одного витка S = 25 см². [50 Гц]

3. Ротор генератора переменного тока, представляющий из себя катушку, содержащую N = 10 витков, каждый площадью S = 1200 см², вращается с постоянной частотой v = 50 Гц в магнитном поле с индукцией В = 0,58 Тл. Найдите максимальную ЭДС, ин­дуцируемую в обмотке ротора. [220 В]

4. При полете вертолета плоскость вращения его винта составляет с горизонтом угол α = 300. Винт радиусом R = 5 м вращается с частотой v = 10 Гц. Найдите разность по­тенциалов между центром и краем винта. Вертикальная компонента магнитного поля Земли В = 5 • 10^-4Тл. [Piβvl²sinα= 0,2 В]

5. Проводящая катушка с площадью поперечного сечения S = 100 см² состоит из N = 200 витков и равномерно вращается с периодом Т = 20 мс в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл вокруг оси, перпендикулярной вектору магнитной ин­дукции. Концы катушки замкнуты на резистор сопротивлением R = 100 Ом. Найдите, как изменяется сила тока через резистор со временем, определите частоту измене­ния силы тока и максимальное значение силы тока. [1,26 A].