1. Сформулируйте закон Ома для цепи переменного тока.
2. Чему равен сдвиг фаз между током и напряжением в цепи переменного тока?
3. Какие виды реактивных сопротивлений в цепи переменного тока Вы знаете? Почему они так называются?
4. Какая мощность потребляется на участке цепи переменного тока?
5. Что такое резонанс напряжений в цепи переменного тока?
6. При какой частоте наступает резонанс напряжений в цепи переменного тока?
Упражнение 33
1. Чему равен сдвиг фаз Лф колебаний тока и напряжения в цепи перемен ного тока, содержащей только активную нагрузку? только индуктивную? только емкостную?
2. Резистор сопротивлением R = 2,1 кОм и конденсатор емкостью С — = 2,8 мкФ подключены последовательно к источнику переменного напря жения. Определите сопротивление Рц цепи на частоте v, = 60 Гц и на частоте v2 = 60 кГц.
3. Конденсатор емкостью С = 10 мкФ зарядили от источника тока с ЭДС ^Г =4,6 В, а затем, отключив от источника, подсоединили к катушке индук тивностью L = 2,0 мГн. Пренебрегая активным сопротивлением катушки, определите действующее значение силы тока 1Д в контуре.
4. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 4,0 мкФ, катушки индуктивностью L = 2,0 мГн и активного сопротивления R = = 10 Ом. Определите отношение энергии магнитного поля катушки к энер гии электрического поля конденсатора в момент, когда ток достигает максимального значения, внешнее напряжение U = 220 В.
5. Катушка индуктивностью L = 0,13 Гн включена в сеть переменного тока последовательно с конденсатором емкостью С = 1,5 мкФ. Определите тепловую мощность Р, выделяемую на катушке индуктивности, если действующее напряжение в сети 11 = 100 В, частота v = 400 Гц, а активное сопротивление катушки R = 15 Ом.
§ 45. ТРАНСФОРМАТОР
Для практического использования электрической энергии необходимо уметь изменять напряжения для различных потребителей. Для этого используются трансформаторы (от латинского слова transformo — преобразую). Трансформатор был изобретен в 1876 г. русским ученым Павлом Николаевичем Яблочковым.
Трансформатор (рис. 134, а) — это электротехническое устройство, служащее для преобразования (повышения или понижения) переменного напряжения. Условное обозначение и схематическое изображение трансформатора показаны на рисунке 134, б.
13 Физика, 10 кл.
193
|
|
Рис. 134. Трансформатор: а — общий вид; б — условное обозначение и схематическое изображение
В простейшем случае он состоит из двух обмоток, одна из которых называется первичной, а другая — вторичной. На первичную обмотку подается исходное напряжение, а со вторичной снимается преобразованное.
Обмотки трансформатора могут быть расположены различным образом на общем сердечнике (рис. 135).
Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. Магнитный поток, создаваемый переменным током в первичной обмотке, благодаря наличию сердечника практически без потерь пронизывает витки вторичной обмотки, возбуждая в ней ЭДС индукции. Вследствие этого трансформатор может работать только на переменном токе.
Первичную обмотку трансформатора можно рассматривать как последовательно соединенные катушку индуктивности Lи активное сопротивление R. Тогда амплитудные значения поданного на первичную обмотку напряжения и напряжений на сопротивлении и индуктивности связаны соотношением
Напряжение ULна первичной обмотке
Чем больше индуктивное сопротивление первичной обмотки по сравнению с ее активным сопротивлением, тем меньше отличается напряжение ULот напряжения, подаваемого на первичную обмотку.
Пусть первичная обмотка трансформатора подключена к источнику переменной ЭДС с действующим значением напряжения (/,. Если весь магнитный поток, создаваемый переменным током в первичной обмотке, пронизывает вторичную обмотку без рассеяния, то в каждом витке вторичной обмотки будет индуцироваться точно такая же ЭДС, как и в каждом витке первичной обмотки. Следовательно, отношение ЭДС в первичной и вторичной обмотках равно отношению числа витков:
LL= 2L
' ^2 ПЧ
Режимом холостого хода трансформатора называется режим с разомкнутой вторичной обмоткой. В этом случае напряжение на вторичной обмотке равно индуцируемой в ней ЭДС:
Следовательно,
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
