Определение мощности, выделяющейся в прямоугольном импульсе

Глава № 16

1. Определить мощность, выделяющуюся в прямоугольном импульсе. Если известно напряжение батареи конденсаторов 6 кВ; сопротивление искрового промежутка = 2,3 Ом, внешнее сопротивление цепи 10 Ом. Энергия разряда 0,5 Дж.

Решение:

;

;

;

;

где: U- напряжение батареи конденсаторов, В;

С - ёмкость батареи конденсаторов, Ф;

Е_раз - энергия разряда, Дж;

R_a - сопротивление искрового промежутка, Ом;

R_эр - полное сопротивление разрядной цепи, Ом;

R_i – внешнее сопротивление цепи, Ом;

t - время разряда, с.

 Ом

 Дж

 мкФ

Вт

2. Определить к какому электрическому режиму относится электрогидравлическая установка, если известно, что при отливе габариты обрабатываемой отливки ширина а = 1,8 м, длина b = 1 м, плотность тока j = 10 кА/м², сопротивление воды r = 50 кОм.

3. Определить время от начала протекания тока до взрыва, при электрогидравлической обработке металлов, при U₀ = 50 кВ, U = 20 кВ, площади поперечного сечения проволочки S = 0,1 см², оптимальный диаметр медной проволочки при разряде в воде d_опт  = 0,09 см, емкости конденсаторов 0,05 Ф.

4. Определить общий КПД процесса преобразования энергии разряда в работу деформации, если известно, расстояние между электродами l = 50 см, рабочее напряжение U₀ = 220 кВ, индуктивность разрядного контура L = 0,2 мкГн,емкость конденсатора С = 0,5 мкФ, постоянный коэффициент к = 5, механическая работа Wст = 8 Дж,энергия выделившаяся в разрядном контуре W_т/2=1000 Дж,энергия накопленная в конденсаторе Nк = 8,5 Дж, энергия сети Nс = 10 Дж

5. Определить пробивные напряжения масло-барьерной изоляции U¹_пр, U²_пр, U³_пр , между обмотками трансформатора НН и ВН при переменном напряжении с частотой ¦=50 Гц , при полных грозовых импульсах 1,2/50 мкс и при срезанных грозовых импульсах. Внешний диаметр обмотки НН D₁ = 0,36 м, внутренний диаметр обмотки ВН D₂ = 0,43 м.

6. Найти сечение взрывающейся проволочки, при электрогидравлической обработке, если известно коэффициент зависящий от свойств материала проволоки К=2, радиус проволоки R=0.001м, напряжение источника питания U=100В, магнитный поток Ф=70 Тл/м, ток в контуре I=5A

7. Определить потребленную энергию для получения готового изделия W₀ при электрогидравлической обработке материала, если энергия выделившаяся в разрядном контуре за первый полупериод колебания тока W_T/2  = 50 Вт. Общий КПД  процесса преобразования η_об= 0,3, КПД зарядной цепи η_з=0,85, КПД разрядного контура η_Т/2= 0,8

8. Определить общее усилие электрогидравлического формирования полусферы Р, если известно, что радиус полусферы r = 100 мм, толщиной & = 1,5 мм из заготовки диаметром Д₃ = 208 мм при пределе пластичности σ_пл = 15 кГ/мм², площадь полусферы F = 500 мм².

9. Определить напряжение между обкладками конденсатора, если мощность выделяемая в прямоугольном импульсе при электрогидравлической обработки , индуктивность , площадь обкладок конденсатора , расстояние между обкладками конденсатора , электрическая постоянная , диэлектрическая проницаемость .

10.  Определить значение времени протекания тока до взрыва при К= 1, с площадью поперечного сечения проволочки 0,5 см² , и индуктивностью разрядного контура 0,69 Гн.

11.   Найти диаметр медной проволочки при разряде в воде емкости конденсаторов 0,5 10^-6 и индуктивностью разрядного контура 0,68 Гн.

12.   Определить площадь поперечного сечения проволочки при известном времени протекания тока до взрыва, при К=1, и с индуктивностью разрядного контура 0,68 Гн.

13. Определить глубину проникновения электрона с энергией 5-100 эВ. Плотность вещества              1,5 кг/м³, мощность электронного луча 300 Вт и ток 5 А.

14. Чему равна мощность термоэлектронной эмиссии, уносимая потоком электронов, если ток термоэлектронной эмиссии 2 А, заряд электрона 10, а работа выхода электрона 13 эВ, при температуре 290 К.

15. Ток в луче равен 10 А, напряжение в луче равно 300 В, радиус луча 1 см. Определить мощность луча.

16. Определить мощность потерь энергии в токоведущем проводнике , сопротивление проводника единичной длины R, полную мощность электрических потерь в изоляции , если известно: - ток в проводнике, р - удельное сопротивление материала проводника при температуре 20° С, для меди ,  -температурный коэффициент удельного сопротивления, для меди, - температура проводника, - площадь сечения проводника,  - коэффициент учитывающий поверхностный эффект, - периметр сечения проводника,  - угловая частота,  -абсолютная магнитная проницаемость, - емкость, - тангенс угла диэлектрических потерь, - частота питающей сети.