Контрольная работа по "Физике"

Вариант №74.

Задача №1.

РАСЧЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА В ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Воздушная двухпроводная однородная линия электропередачи подключена к источнику синусоидального напряжения частотой 50 Гц.

Заданы: при  действующее значение входного напряжения ; при  входной ток ; при  выходное напряжение ; при  выходной ток . [pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

Первичные параметры линии:

. Длина линии .[pic 9][pic 10]

Дано:

 [pic 11]

 [pic 12]

 [pic 13]

  [pic 14]

 [pic 15]

 [pic 16]

 [pic 17]

Задание

Нарисовать схему цепи. Определить неизвестные напряжения и токи в начале и в конце линии при согласованном приемнике. Определить КПД линии.

Определить напряжение холостого хода и ток короткого замыкания в конце линии при заданном токе .[pic 18]

Решение:

Цепь состоит из источника синусоидальной ЭДС с , воздушной линии и согласованного с ней приемника. Длина линии . Характеристические параметры: волновое сопротивление .[pic 19][pic 20][pic 21]

Ток  определим по формуле , где  - коэффициент распространения.[pic 22][pic 23][pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

КПД линии равен

[pic 29]

Напряжение холостого хода и ток короткого замыкания в конце линии равны

[pic 30]

[pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

Задача №2.

РАСЧЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА В ЛИНИИ

БЕЗ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ

Кабельная однородная длинная линия питается от источника синусоидальной ЭДС. Потерями мощности в линии можно пренебречь.

2.1.1 Действующее значение входного напряжения  при частоте 200 кГц. [pic 34]

2.1.2 Первичные параметры линии: , . Длина линии . [pic 35][pic 36][pic 37]

2.1.3 При с = 1 линия разомкнута на конце, при с = 2 - замкнута накоротко, при c = 3 - нагружена на индуктивную катушку без потерь с индуктивным сопротивлением, равным волновому, при с = 4 - нагружена на конденсатор с емкостным сопротивлением, равным волновому.

Задание.

Определить ток и напряжение в конце линии, а также ток в ее начале.

Рассчитать и начертить графики изменения действующих значений напряжения и тока вдоль линии.

Определить минимальную частоту, при которой входное сопротивление линии будет равно нулю.

Решение:

Согласно основным уравнениям длинной линии без потерь . В данном случае волновое сопротивление равно , а коэффициент фазы – . поэтому при заданной частоте [pic 38][pic 39][pic 40]

[pic 41]

[pic 42]

Входное сопротивление

[pic 43]

Значение  при стремлении , т.е. , следовательно,[pic 44][pic 45][pic 46]

[pic 47]

Задача №3.

РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ ПРИ ПОСТОЯННЫХ ПОТОКАХ

Магнитопровод цепи имеет плоскую трехстержневую конструкцию, то есть состоит из трех стержней №1, 2 и 3 (вертикальные части на эскизе), соединенных параллельно в узлах  и  с помощью ярем (горизонтальные части на эскизе). Таким образом, конструкция магнитной системы содержит три стержня и четыре ярма. Каждый стержень характеризуется неизменным поперечным сечением , средней длиной силовой линии , может содержать зазор  и обмотку с числом витков  и током  в ней. Индексы в обозначениях этих величин в исходных данных означают номер стержня (или ветви магнитной цепи на схеме замещения). Намотка обмоток на всех стержнях выполняется одинаково, если смотреть на схему со стороны узла  магнитной цепи, то есть снизу. Положительные значения тока обмотки стержня (по правилу буравчика!) означают, что МДС обмотки этого стержня направлена от узла , то есть вверх. В противном случае - наоборот. [pic 48][pic 49][pic 50][pic 51][pic 52][pic 53][pic 54][pic 55][pic 56]