Какое из свойств не относится к гармоническому току
Ответы на модуль 2 (АНАЛИЗ И РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА) по предмету электротехника, электроника и схемотехника.
1) В цепи синусоидального тока с резистивным элементом: ток и напряжение совпадают по фазе.
2) На практике единицей измерения полной мощности в гармонических цепях является: вольт-ампер (ВА).
3) Электрические величины гармонических функций нельзя представить: вещественными числами.
4) При последовательном соединении элементов R, L и C при положительных значениях реактивного сопротивления и угла сдвига фаз электрическая цепь в целом носит следующий характер: активно-индуктивный.
5) Если сдвиг фаз между током и напряжением меньше нуля, то: напряжение опережает ток по фазе.
6) Проекция вращающегося вектора гармонической функции на ось ординат в любой момент времени, равна: мгновенному значению функции времени.
7) В цепи синусоидального тока с катушкой индуктивности: ток опережает напряжение на угол 90º.
8) Коэффициент отношения действующего значения синусоидального напряжения к его амплитудному значению составляет: 0.707.
9) Гармоническим электрическим током называется ток, который: изменяется во времени по своему значению и направлению через равные промежутки времени.
10) Какое из свойств не относится к гармоническому току: после многократной трансформации форма сигнала изменяется.
11) Угловая частота синусоидального тока: обратно пропорциональна периоду колебаний.
12) В цепи синусоидального тока с конденсатором: напряжение опережает ток на угол 90º.
13) По первому закону Кирхгофа в комплексной форме: сумма комплексных значений токов, подходящих к узлу, равна сумме комплексных значений токов, выходящих из узла.
14) Наиболее распространенный переменный ток изменяется в соответствии с функцией: синус.
15) По закону Ома в комплексной форме: комплексное значение тока прямо пропорционально комплексному значению напряжения и обратно пропорционально комплексному значению сопротивления.
16) В цепи синусоидального тока с конденсатором С происходит: обратимый процесс обмена энергией между электрическим полем конденсатора и источником.
17) Амплитудные значения гармонического тока: изменяются по синусоидальному закону.
18) Коэффициент отношения среднего значения синусоидального тока к его максимальному значению составляет: 0.637.
19) По второму закону Кирхгофа в комплексной форме в любом замкнутом контуре электрической цепи: алгебраическая сумма комплексных значений напряжений на сопротивлениях контура равна алгебраической сумме комплексных значений ЭДС.
20) Активная мощность активно-реактивной электрической цепи на переменном токе не зависит от: угловой частоты гармонических колебаний.
21) Активная мощность в цепи синусоидального тока с резистивным элементом всегда больше нуля, что означает: в цепи с резистором протекает необратимый процесс преобразования электроэнергии в другие виды энергии
22) При последовательном соединении элементов R, L и C при отрицательных значениях реактивного сопротивления и угла сдвига фаз электрическая цепь в целом носит следующий характер: емкостный.
23) Деление комплексных чисел может выполняться: только в алгебраической форме.
24) К характеристикам гармонического тока не относится: минимальные значения тока и напряжения.
25) Комплексное число нельзя представить в следующей форме: квадратичной.
Loading …
Ответы на модуль 1 (ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА) по предмету электротехника, электроника и схемотехника.
1) Напряжение измеряется в следующих единицах: вольт (В).
2) При применении метода параллельного преобразования резистивной схемы эквивалентная проводимость равна: алгебраической сумме проводимостей резистивных элементов.
3) Электрическая мощность связана с величиной напряжения: прямо пропорциональной зависимостью.
4) При методе расчета цепей с помощью законов Кирхгофа действует следующее правило выбора контуров для составления уравнений: каждый последующий контур должен включать в себя хотя бы одну новую ветвь, не охваченную предыдущими уравнениями.
5) Какое сходство у идеализированных источников напряжения и тока: способны отдавать в электрическую цепь неограниченную мощность.
6) Величина магнитного потока измеряется в следующих единицах: вебер (Вб).
7) При наличии полной симметрии между схемами резистивных цепей звезда – треугольник величина сопротивления элемента схемы треугольник: равна ТРЕМ величинам сопротивления элемента схемы звезда.
8) Ток измеряется в следующих единицах: ампер (А).
9) Электрическая проводимость обратно пропорциональна: электрическому сопротивлению.
10) Электрическое напряжение – это: энергия, расходуемая на перемещение единицы заряда.
11) По второму закону Кирхгофа в любом замкнутом контуре электрической цепи: алгебраическая сумма падений напряжений на элементах, входящих в контур, равна алгебраической сумме ЭДС.
12) Значение индуктивности прямо пропорционально: потокосцеплению.
13) В индуктивном элементе (реактивное сопротивление) происходит: запасание магнитной энергии.
14) К источнику электрической энергии относится: аккумулятор.
15) По закону Ома для цепи, не содержащей ЭДС: сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
16) Электрический ток определяется как: скорость изменения электрического заряда во времени
17) При расчете цепи методом контурных токов применяются: второй закон ОЧИТАНИИ С ПРИНЦИПОМ НАЛОЖЕНИЯ.
18) В емкостном элементе (реактивное сопротивление) происходит: запасание электрической энергии.
19) К приемнику электрической энергии относится: электронагреватель.
20) Первый закон Кирхгофа гласит: сумма токов, подходящих к узлу, равна сумме токов, выходящих из узла.
21) Электрическая мощность измеряется в следующих единицах: ватт (Вт).
22) При применении метода последовательного преобразования резистивной схемы эквивалентное сопротивление равно: алгебраической сумме сопротивлений резистивных элементов.
23) В резистивном элементе происходит: необратимое преобразование электромагнитной энергии в тепло или другие виды энергии.
24) Какое из понятий не характеризует геометрию цепи: «элемент».
25) По принципу наложения ток в любой ветви сложной схемы, содержащей несколько источников, равен: алгебраической сумме частичных токов, возникающих в этой ветви от независимого действия каждого источника в отдельности.
Ответы на модуль 2 (АНАЛИЗ И РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА) по предмету электротехника, электроника и схемотехника.
1) В цепи синусоидального тока с резистивным элементом: ток и напряжение совпадают по фазе.
2) На практике единицей измерения полной мощности в гармонических цепях является: вольт-ампер (ВА).
3) Электрические величины гармонических функций нельзя представить: вещественными числами.
4) При последовательном соединении элементов R, L и C при положительных значениях реактивного сопротивления и угла сдвига фаз электрическая цепь в целом носит следующий характер: активно-индуктивный.
5) Если сдвиг фаз между током и напряжением меньше нуля, то: напряжение опережает ток по фазе.
6) Проекция вращающегося вектора гармонической функции на ось ординат в любой момент времени, равна: мгновенному значению функции времени.
7) В цепи синусоидального тока с катушкой индуктивности: 
напряжение опережает ток на угол 90є
8) Коэффициент отношения действующего значения синусоидального напряжения к его амплитудному значению составляет: 0.707.
9) Гармоническим электрическим током называется ток, который: изменяется во времени по своему значению и направлению через равные промежутки времени.
10) Какое из свойств не относится к гармоническому току: после многократной трансформации форма сигнала изменяется.
11) Угловая частота синусоидального тока: обратно пропорциональна периоду колебаний.
12) В цепи синусоидального тока с конденсаторомнапряжение отстает от тока на угол 90є
13) По первому закону Кирхгофа в комплексной форме: сумма комплексных значений токов, подходящих к узлу, равна сумме комплексных значений токов, выходящих из узла.
14) Наиболее распространенный переменный ток изменяется в соответствии с функцией: синус.
15) По закону Ома в комплексной форме: комплексное значение тока прямо пропорционально комплексному значению напряжения и обратно пропорционально комплексному значению сопротивления.
16) В цепи синусоидального тока с конденсатором С происходит: обратимый процесс обмена энергией между электрическим полем конденсатора и источником.
17) Амплитудные значения гармонического тока:
18) Коэффициент отношения среднего значения синусоидального тока к его максимальному значению составляет: 0.637.
19) По второму закону Кирхгофа в комплексной форме в любом замкнутом контуре электрической цепи: алгебраическая сумма комплексных значений напряжений на сопротивлениях контура равна алгебраической сумме комплексных значений ЭДС.
20) Активная мощность активно-реактивной электрической цепи на переменном токе не зависит от: угловой частоты гармонических колебаний.
21) Активная мощность в цепи синусоидального тока с резистивным элементом всегда больше нуля, что означает: в цепи с резистором протекает необратимый процесс преобразования электроэнергии в другие виды энергии
22) При последовательном соединении элементов R, L и C при отрицательных значениях реактивного сопротивления и угла сдвига фаз электрическая цепь в целом носит следующий характер: активно-емкостный.
23) Деление комплексных чисел может выполняться: 
как в алгебраической, так и в показательной формах
24) К характеристикам гармонического тока не относится: минимальные значения тока и напряжения.
25) Комплексное число нельзя представить в следующей форме: квадратичной.
Ответы на модуль 3 (КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ КОНТУРЫ. ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА.) по предмету электротехника, электроника и схемотехника.
1) При изменении частоты внешнего источника энергии: изменяются реактивные сопротивления элементов, ток в цепи и напряжения на отдельных участках.
2) Какой из параметров не характеризует свойства параллельного колебательного контура? волновое сопротивление с.
3) Полоса пропускания резонансного контура: обратно пропорциональна его добротности.
4) Какое из мероприятий нельзя проводить для повышения коэффициента мощности электрической цепи? для компенсации индуктивной составляющей тока последовательно с приемниками включать конденсаторы.
5) Какое свойство не относится к напряжениям UL и UC на реактивных элементах в цепи, находящейся в режиме резонанса напряжений? напряжения совпадают по фазе и не равны по модулю.
6) Явление резонанса напряжений наблюдается в цепи: с последовательным соединением источника энергии и реактивных элементов L и C.
7) В режиме резонанса напряжений индуктивное сопротивление равно емкостному сопротивлению
8) Для параллельного колебательного контура, если сдвиг фаз между напряжением на участке цепи и током меньше нуля, то: общий ток имеет емкостной характер.
9) Активная мощность равна полной мощности в режиме резонанса, если коэффициент мощности: cosц = 1.
10) Свободные колебания контура не зависят от: частоты вынужденных колебаний источника энергии щ.
11) В режиме резонанса в случае совпадения частоты собственных колебаний wo с частотой вынужденных колебаний источника энергии щ (щo = щ): амплитуда гармонических колебаний энергии в цепи увеличивается.
12) Условие возникновения резонансного режима можно определить через параметры элементов схемы следующим образом входное сопротивление (входная проводимость) схемы со стороны выводов источника энергии должно носить чисто активный характер
13) Резонанс напряжений возникает при следующем условии: полное сопротивление цепи имеет минимальное значение и равно активному значению.
14) Для параллельного колебательного контура, если сдвиг фаз между напряжением на участке цепи и током больше нуля, то: общий ток имеет индуктивный характер.
15) Резонанса токов в электрической цепи нельзя достичь следующим способом: изменением параметра активного элемента цепи R.
16) В режиме резонанса токов полная проводимость электрической схемы имеет: 
минимальное значение и равна значению активной проводимости
17) Какое из свойств не относится к току источника, протекающему через цепь с элементами R, L и C в режиме резонанса токов ИМЕЕТ ЧИСТО РЕАКТИВНЫЙ ХАРАКТЕР
18) При наличии в электрической цепи режима резонанса напряжений: ток максимален и совпадает по фазе с напряжением источника.
19) Основное условие возникновения резонанса токов вытекает из следующего условия: реактивная проводимость индуктивного элемента равна реактивной проводимости емкостного элемента.
20) Угол сдвига фаз между напряжением и током в электрической цепи при параллельном соединении элементов R, L и C определяется как арктангенс отношения: общей реактивной проводимости к активной проводимости.
21) Явление резонанса токов наблюдается в электрической цепи: с параллельным соединением источника энергии и реактивных элементов L и C.
22) В электрической цепи возможно появление свободных гармонических колебаний энергии, если в ней: содержатся как катушки индуктивности L, так и конденсаторы С.
| Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 |
Описание переменного тока
Определение
Переменный ток $-$ электрический ток, который с течением времени $t$ изменяет свою величину $I$ или направление.
Периодический ток $-$ переменный ток, мгновенные значения величины $I$ которого повторяются через равные промежутки времени $T$:
$I=I(t)=I(t+k{cdot}T){textrm{,}}$
где $k$ $-$ любое натуральное число, $T$ $-$ период колебаний.
Особую роль в электродинамике играет синусоидальный (гармонический) ток, то есть электрический ток, изменяющийся по закону синуса или косинуса:
$I=I(t)=I_0{cdot}sin({omega}{cdot}t+varphi_0){textrm{,}}$
где $I_0$ $-$ амплитуда силы тока, ${varphi}={varphi}(t)={omega}t+varphi_0$ $-$ фаза колебаний, ${varphi_0}=0$ $-$ начальная фаза колебаний, $omega$ $-$ циклическая (круговая) частота колебаний.
На рисунке ниже приведён пример синусоидального электрического тока $I(t)$, если $varphi_0=0$.
Условное обозначение на электроприборах: $thicksim$, $thickapprox$ (знак синусоиды) или латинскими буквами $AC$.
Ниже приведём основные характеристики для описания синусоидального тока.
Основные характеристики
Амплитуда колебаний $I_0$ силы тока $I$ $-$ максимальное отклонение силы тока $I$ от своего среднего значения. Размерность амплитуды колебаний той или иной физической величины совпадает с размерностью этой величины. В системе СИ единица измерения $I_0$ $-$ Ампер, то есть размерность $[I_0]=textrm{А}$.
Циклическая частота $omega$ колебаний силы тока $I$ $-$ количество полных колебаний силы тока $I$ за $2pi$ секунд. В системе СИ единица измерения $omega$ $-$ радиан в секунду, то есть размерность $[omega]=textrm{рад}/textrm{с}$. Поскольку радиан $-$ безразмерная величина, то размерность циклической частоты $omega$ можно представить в виде $[omega]=textrm{с}^{-1}$.
Период колебаний $T$ силы тока $I$ $-$ время одного полного колебания силы тока $I$. В системе СИ единица измерения $T$ $-$ секунда, то есть размерность $[T]=textrm{с}$.
За время, равное периоду колебаний $T$, повторяется не только величина тока $I$, но и его направление. Он зависит от циклической частоты $omega$ и определяется формулой$T=dfrac{2{pi}}{omega}{textrm{.}}$
Если за время ${Delta}t$ ток совершает $N$ полных колебаний, то период $T$ определяется формулой
$T=dfrac{{Delta}t}{N}{textrm{.}}$
Частота колебаний $nu$ силы тока $I$ $-$ число полных колебаний силы тока $I$ в единицу времени. В системе СИ единица измерения $nu$ $-$ Герц, то есть размерность $[nu]=textrm{Гц}$. Отметим, что $1textrm{ Гц}=1textrm{ с}^{}{-1}$. Если за время ${Delta}t$ ток совершает $N$ полных колебаний, то частота $nu$ определяется формулой
$nu=dfrac{N}{{Delta}t}{textrm{.}}$
Видим, что частота $nu$ является величиной, обратной периоду колебаний $T$, то есть
$nu=dfrac{1}{T}=dfrac{{omega}}{2{pi}}{textrm{.}}$
В задачах синусоидальный ток может быть представлен различным образом.
Формы представления
Пример 1. Аналитическое представление $I(t)$
Через проводник протекает переменный электрический ток. Сила тока $I$ изменяется со временем $t$ по закону $I=2{cdot}sin{left(dfrac{pi}{4}{cdot}tright)}$, где все величины выражены в СИ.
Определить амплитуду колебаний силы тока.
Чему равен период колебаний силы тока?
По приведённой зависимости силы тока $I$ от времени $t$ определяем амплитуду колебаний силы тока $I_0$ и циклическую частоту колебаний $omega$. Видим, что $I_0=2textrm{ А}$ и $omega=dfrac{pi}{4}{textrm{с}^{-1}}$, поскольку по условию все коэффициенты выражены в СИ.
Период колебаний $T$ силы тока $I$ определяется формулой $T=dfrac{2pi}{omega}$, откуда $T=8textrm{ с}$.
Ответ: амплитуда $I_0=2textrm{ А}$ и период $T=8textrm{ с}$.
Пример 2. Графическое представление $I(t)$
На рисунке представлен график изменения силы тока $I$, протекающего через проводник, с течением времени $t$.
Определить период колебаний силы тока.
Чему равна амплитуда колебаний силы тока?
Из графика видно, что время одного полного колебания силы тока $I$ равно восьми секундам, то есть период колебаний силы тока $T=8textrm{ с}$.
По графику определяем максимальное отклонение силы тока $I$ от среднего значения. Видим, что оно равно двум амперам, то есть амплитуда колебаний силы тока $I_0=2textrm{ А}$.
Пример 3. Табличное представление $I(t)$
В электрической цепи происходят синусоидальные колебания тока. В таблице показано, как изменялась сила тока $I$ с течением времени $t$.
| $I{,}textrm{ А}$ | $0$ | $1{,}4$ | $2$ | $1{,}4$ | $0$ | $-1{,}4$ | $-2$ | $-1{,}4$ | $0$ |
| $t{,}textrm{ с}$ | $0$ | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ | $5$ | $6$ | $7$ | $8$ |
Определить амплитуду колебаний силы тока.
Чему равен период колебаний силы тока?
Из таблицы видно, что время одного полного колебания силы тока $I$ равно восьми секундам, то есть период колебаний силы тока $T=8textrm{ с}$.
По таблице определяем максимальное отклонение силы тока $I$ от среднего значения. Видим, что оно равно двум амперам, то есть амплитуда колебаний силы тока $I_0=2textrm{ А}$.
Ответ: амплитуда $I_0=2textrm{ А}$ и период $T=8textrm{ с}$.
Применение
В основном переменный электрический ток используют для передачи энергии по линиям электропередачи (ЛЭП) на дальние расстояния. Предпочтение переменному току объясняется тем, что тепловые потери при его передаче значительно меньше, чем при передаче постоянного. Поэтому производители электроэнергии (ГЭС, ТЭС, ТЭЦ, атомные и другие электростанции) генерируют переменный гармонический ток. Его частота $nu$ стандартизирована. В разных странах она принимает различные значения. Например, в Российской Федерации $nu=50textrm{ Гц}$, в США и Канаде $nu=60textrm{ Гц}$).
Промышленный переменный электрический ток получают при помощи электрических генераторов, принцип работы которых основан на законе электромагнитной индукции. Вращение генератора осуществляется механическим двигателем, использующим тепловую, гидравлическую или атомную энергию.