2.36. Что такое импеданс электрической цени?

2.37. Как построить векторные диаграммы для последовательного и параллельного контуров?

2.38. Опишите принцип работы синхронного двигателя.

2.39. Почему ротор должен вращаться синхронно с изменением переменного тока?

2.40. Как можно создать вращающее магнитное поле?

2.41. Опишите принцип работы асинхронного двигателя переменного тока.

2.42. Почему число оборотов асинхронного двигателя изменяется с изменением нагрузки?

2.43. Как устроен генератор переменного тока?

2.44. Как устроен трансформатор?

2.45. Что такое коэффициент трансформации?

2.46. От чего зависит КПД трансформатора?

2.47. В чем состоят опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора?

3. Основные типы задач и методы их решения

а) Классификация

3.1. Задачи на определение ЭДС электромагнитной индукции, токов электромагнитной индукции, а также сил, ускорений и других величин, возникающих благодаря явлению электромагнитной индукции.

Метод решения. Использование основного закона Фарадея для электромагнитной индукции в интегральной или дифференциальной форме, использование вьфажения для силы Лоренца.

3.2. Расчет коэффициентов самоиндукции и взаимной индукции.

Метод решения. Использование связи между потоком магнитного поля и энергией магнитного поля и коэффициентами самоиндукции и взаимной индукции.

3.3. Расчет переходных и колебательных процессов.

Метод решения. Использование уравнений Кирхгофа.

3.4. Определение действующих и средних значений токов и напряжений.

Метод решения. Использование определений средних и действующих значений токов и напряжений.

3.5. Расчет цепей переменного тока.

Метод решения. Использование правил Кирх-офа, закона Ома для цепи переменного тока, метода контурных токов, метода векторных диаграмм.

3.6. Расчет резонансных явлений в последовательных и параллельных контурах.

Метод решения. Использование закона Ома, правил Кирхгофа, метода контурных токов, метода векторных диаграмм и определений, характеризующих резонансные явления.

3.7. Расчет потерь мощности в цепях переменного тока и работы переменного тока.

Метод решения. Использование формул для мощности в случае переменного тока.

3.8. Расчет трансформаторов.

Метод решения. Использование закона электромагнитной индукции, закона Ома, правил Кирхгофа, метода контурных токов, метода векторных диаграмм и определений, характеризующих трансформатор.

б) Примеры

1й тип задач (3.1)

3.1.1. Прямоугольная рамка размером аХЬ метров вращается вокруг стороны а в однородном магнитном поле В с переменной угловой

скоростью со = соо(1 - ехр(-/т)). Опре-

cj(t)

делить величину индуцированной ЭДС S, если в начальный момент рамка перпендикулярна к полю.

Решение. Найдем закон движения рамки (т. е. зависимость ф(0), если в I Ь Начальный момент угол между перпен- р 43 Дикуляром к плоскости рамки и полем Равен фо=0 (рис. 43): t

Ф С соЛ - сОо + (ехр (- t/x) - 1) т]. (1)

Магнитный поток через плоскость рамки запишем в виде

Ф = а6Всо8ср(0. (2)

По определению ЭДС индукции равна

g =-dQ>idt=ab В5тф(0 -03(0 =ab Вщ{\- -exp(~/t)) Xsin{0o[-f (ехр(- t) -l)t]}.

3.1.2. Два параллельных провода, замкнутых на одном конце сопротивлением R, расположены в однородном магнитном поле с индукцией В. Считая, что поле В перпендикулярно плоскости проводов, найдите ток /, который течет через проводящую пфеклади-ну между проводами, двигающуюся с постоянной скоростью V (рис. 44). Расстояние между проводами равно /.

Рис. 44

Рис. 45

Решение. Иа электроны в перекладине действует сила Лоренца

F=4vxB]. (1)

С силой (1) связано электрическое поле

E=[vxB], (2)

которое появляется в системе координат, связанной с перекладиной. Это поле приводит к ЭДС индукций

g=/(E.cjl)=t;/B. (3)

Поэтому через перекладину потечет ток

1=QIR = IBIR, (4)

3,1.3. Медный диск радиуса а=10 см вращается в однородном магнитном поле, делая Л=100 оборо-