Eto Lab
1. Wyjaśnij pierwsze prawo Kirchhoffa dla obwodów prądu stałego (definicja, wzór,
prosty przykład).
2. Wyjaśnij drugie prawo Kirchhoffa dla obwodów prądu stałego (definicja, wzór, prosty
przykład).
3. Wyjaśnij pierwsze prawo Kirchhoffa dla obwodów prądu przemiennego (definicja,
wzór, prosty przykład).
Dla każdego węzła obwodu elektrycznego prądu zmiennego suma wartości chwilowych prądów jest równa zero.
n – liczba prądów w węźle
Prądy zwrócone do węzła bierzemy ze znakiem plus (+) a prądy mające zwrot od węzła ze znakiem minus (-).
Przykład
Napisz równanie opisujące wartość chwilową prądu i2 jeśli:
Rozwiązanie
Z I prawa Kirchhoffa mamy:
Prąd i2 obliczymy z wykresu wektorowego.
Prądy i1 oraz i3 leżą na jednej prostej i mają przeciwne zwroty. Ich suma wektorowa jest, więc równa różnicy algebraicznej.
Faza początkowa prądu i2 jest taka sama jak prądu i3.
Odpowiedź.
4. Wyjaśnij drugie prawo Kirchhoffa dla obwodów prądu przemiennego (definicja, wzór,
Dla każdego oczka obwodu elektrycznego prądu zmiennego suma wartości chwilowych napięć źródłowych oraz wartości chwilowych napięć na elementach RLC wchodzących do rozpatrywanego oczka jest równa zero.
n – liczba źródeł w danym oczku
m – liczba elementów RLC w oczku
Aby napisać II prawo Kirchhoffa należy:
1. Zaznaczyć zwroty prądów w każdej gałęzi oczka.
2. Na każdym elemencie oczka zaznaczyć napięcie (na odbiornikach napięcie znaczymy przeciwnie do zwrotu prądu płynącego przez element)
3. Wybrać obieg oczka (umownie przyjęty kierunek dodatni).
4. Napisać równanie.
Należy pamiętać, że II prawo Kirchhoffa jest prawdziwe dla wartości chwilowych napięć. Bez względu na sposób oznaczenia napięć na schemacie (duże lub małe litery) równanie piszemy dla wartości chwilowych (małe litery).
Dla oczka na rysunku II prawo Kirchhoffa ma postać:
5. Narysuj schemat układu pomiaru rezystancji metodą techniczna w układzie z poprawnie mierzonym prądem. Wyjaśnij jakie wielkości rezystancji najlepiej mierzyć układem tak, aby błąd pomiaru był jak najmniejszy.
6. Narysuj schemat układu pomiaru rezystancji metodą techniczna w układzie z
poprawnie mierzonym napięciem. Wyjaśnij jakie wielkości rezystancji najlepiej
mierzyć układem tak, aby błąd pomiaru był najmniejszy.
7. Jak brzmi prawo Ohma w obwodach prądu stałego, a jak w obwodach prądu
przemiennego?
W obwodach stałego:
W obwodach przemiennego:
W obwodach prądu zmiennego przebiegi prądu mogą być przesunięte w fazie w stosunku do napięcia. W takiej sytuacji do opisu zależności przemiennego prądu od napięcia stosuje się zwykle liczby zespolone, a odpowiednikiem oporu jest zespolona impedancja Z:
,
gdzie
u(ω, t) - zespolone napięcie przemienne;
i(ω, t) - zespolony prąd przemienny;
Z(ω) - impedancja.
Rezystancją nazywa się wtedy część rzeczywistą impedancji, a konduktancją część rzeczywistą odwrotności impedancji (nazywanej admitancją):
W obwodach liniowych (spełniających prawo Ohma) impedancja nie zależy od amplitudy napięcia ani prądu, a amplituda prądu jest wtedy proporcjonalna do amplitudy napięcia.
8. Podaj symbol oraz jakie wielkości sygnałów elektrycznych (napięcie, prąd) mierzy
miernik magnetoelektryczny?
9. Podaj symbol oraz jakie wielkości sygnałów elektrycznych (napięcie, prąd) mierzy
miernik elektromagnetyczny?
Jednak ze względu na pobieraną dużą moc(do kilku VA) stosuje się go przede wszystkim do pomiarów w obwodach prądu przemiennego dużej mocy. Jeżeli organ ruchomy jest zawieszony na taśmach sprężystych, to moc pobierana przez przetwornik jest mniejsza i wynosi kilkadziesiąt mVA.
Mierniki elektromagnetyczne są stosowane do pomiarów prądu i napięcia małej częstotliwości (amperomierze do 1500 Hz, woltomierze do 1 kHz) obiektów o mocy ponad 500 VA.
10. W jaki sposób definiujemy klasę miernika.
11. W jaki sposób włączamy do obwodu woltomierz i dlaczego?
12. W jaki sposób włączamy do obwodu amperomierz i dlaczego?
13. Co to jest stała miernika i jak ją definiujemy?
14. Z jakich podstawowych elementów składa się watomierz i jak go włączamy do
obwodu aby mierzył moc czynną?
Ma on dwie cewki: nieruchomą cewkę prądową, o małej rezystancji oraz ruchomą cewkę napięciową, o dużej rezystancji. Cewkę prądową włącza się do układu poprzez zaciski prądowe, szeregowo z obciążeniem. Cewkę napięciową – poprzez zaciski napięciowe, równolegle z obciążeniem. Odchylenie wskazówki miernika jest proporcjonalne do wartości średniej iloczynu natężenia prądu w cewce prądowej i napięciowej, iloczyn ten jest proporcjonalny do prądu w cewce prądowej, napięcia na cewce napięciowej i cos φ
15. Podaj wzory na moc czynną, bierną i pozorną.
Moc czynna:
Moc bierna:
Moc pozorna:
16. Napisz wzory na napięcia chwilowe generowane w prądnicy prądu przemiennego.
u= Um sin ωt
17. Wyjaśnij w jakim celu kompensujemy moc bierną?
18. Narysuj układ do kompensacji mocy biernej.
19. Co to jest wartość skuteczna prądu?
Wartość skuteczna– statystyczna miara sygnału okresowo zmiennego (najczęściej dotyczy wielkości elektrycznych prądu i napięcia).
Wartość skuteczna prądu przemiennego jest taką wartością prądu stałego, która w ciągu czasu równego okresowi prądu przemiennego spowoduje ten sam efekt cieplny, co dany sygnał prądu przemiennego (zmiennego).
20. Z jakich podstawowych elementów składa się silnik prądu stałego?
1. stojan z magnesem trwałym;
2. wirnik z uzwojeniem twornika – prostokątna ramka z drutu;
3. szczotki – doprowadzające prąd do uzwojenia twornika;
4. komutator – pierścień ze stykami – wyprowadzenia z ramki (uzwojenia twornika);
5. wyjścia do zasilania.
21. W jaki sposób można regulować prędkość obrotową silnika prądu stałego?
22. Wymień rodzaje silników prądu stałego ze względu na wzbudzenie.
-obcowzbudne
-bocznikowe
-szerogowo-bocznikowe
-szeregowe
23. Z jakich podstawowych elementów składa się silnik indukcyjny prądu przemiennego ?
-nieruchomy stojan
-obracający się wirnik
-trójfazowe uzwojenie
24. W jaki sposób można regulować prędkość obrotową silnika indukcyjnego prądu
Największymi wadami silnika asynchronicznego jest brak bezpośredniej możliwości regulacji prędkości obrotowej.
Regulacji prędkości obrotowej dokonywano dawniej przez łączenie silników pierścieniowych z prądnicą i silnikiem prądu stałego w układy Leonarda. Rozwiązanie to stosowane było tylko w silnikach dużej mocy. Stosowano też układy uzwojeń, w których w zależności od podłączenia uzyskiwano różną liczbę biegunów, a tym samym i różne obroty.
25. Wymień rodzaje silników indukcyjnych prądu przemiennego ze względu na rodzaj
klatki wirnika.
-klatkowe
-pierścieniowe
26. Jaki element pasywny pobiera moc czynną? Jaki element pasywny pobiera moc
bierną?
Według elektryków okrętowych- Szczotki
alfred1980