Материал: 2416

Искомая намагничивающая сила, которая равна произведению тока на число витков катушки, по которой он протекает, согласно закону полного тока будет равна

F=Iw=H1l1+ H2l2+ H0l0=0,125·502+0,338·4370+2·10–3·1280000≈4000 A.

Ток в катушке

Индуктивность катушки

где ψ – потокосцепление.

Контрольные вопросы

1. Магнитопровод выполняется из ферромагнитного материала:

1) для создания в электротехническом устройстве магнитного поля нужной конфигурации и интенсивности;

2) снижения стоимости электротехнического устройства;

3) повышения надежности электротехнического устройства;

4) увеличения жесткости конструкции электротехнического устройства.

2. Магнитодвижущую силу (МДС) вдоль магнитной цепи можно представить в виде:

3. Еcли увеличить амплитуду синусоидального напряжения Um на катушке со стальным сердечником (магнитопровод не насыщен), то амплитуда магнитной индукции в сердечнике Bm:

1) уменьшится; 2) увеличится; 3) не изменится; 4) для ответа недостаточно данных.

130

4.Ферромагнитный материал принято считать магнитотвердым, если он характеризуется:

1) низким значением остаточной индукции Br ;

2) высоким значением индукции насыщения BS ;

3) низким значением коэрцитивной силы Нс ;

4) высоким значением коэрцитивной силы Нс.

5.Законом Ома для магнитной цепи называют уравнение:

7. Величину магнитодвижущей силы F обмотки определяют как:

4)F=I/w.

8.Связь между электрическим током и напряженностью магнитного поля устанавливается законом полного тока и записывается в виде:

131

9. Если при том же значении тока I магнитопровод, выполненный из стали с кривой намагничивания А, заменить на магнитопровод с кривой намагничивания Б, магнитный поток Ф:

Н

1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится; 4) для ответа недостаточно данных.

10. Если заданы величина МДС F=200 А, длина средней линии ℓфер=0,5 м, площадь поперечного сечения S=10·10–4 м2 магнитопровода и основная кривая намагничивания материала сердечника, то магнитный поток Ф составит:

1) 0,002 Вб; 2) 0,0015 Вб; 3) 0,0024 Вб; 4) 0,005 Вб.

11.Величина относительной магнитной проницаемости ферромагнитных материалов:

1) µr=1; 2) µr>>1; 3) µr<1; 4) µr=0.

12.Индуктивность контура, по которому протекает ток I=3,5 А, L=3,5 мГн. Определить потокосцепление самоиндукции контура.

1) 0,01225 Вб; 2) 0,001 Вб; 3) 0,0035 Вб; 4) 7 Вб.

13.Энергия, запасенная в катушке, W=5,4 Дж. Определить ток в катушке, если ее индуктивность L=0,3 Гн.

1) 4,2 А; 2) 6 А; 3) 8,5 А; 4) 10А.

132

14. Если при неизменном магнитном потоке уменьшить площадь поперечного сечения S магнитопровода, магнитная индукция В:

S

точно данных.

15. Для катушки со стальным сердечником, включенной в сеть синусоидального напряжения, при учете потоков рассеяния на основании второго закона Кирхгофа относительно мгновенных значений можно записать:

1) u= –e –eрасс+Ri; 2) u=Ri; 3) u= –e; 4) u= –eрасс.

16.Величина магнитной индукции В используется при описании: 1) теплового поля; 2) поля механических напряжений; 3) магнитного поля;

4) электростатического поля.

17.Если при неизменных магнитодвижущей силе F и длине уча-

стка магнитопровода ℓ2 увеличить длину участка магнитопровода ℓ1, то магнитный поток Ф:

18. По катушке с индуктивностью L=0,5 Гн протекает ток I=3,6 А. Определить потокосцепление самоиндукции и энергию, запасенную в катушке.

1) 1,8 Вб; 3,24 Дж; 2) 3,6 Вб; 1,62 Дж; 3) 1,8 Вб; 1,62 Дж; 4) 3,6 Вб; 3,24 Дж.

133

6. ТРАНСФОРМАТОРЫ

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, служащий для преобразования электрической энергии переменного тока с одними параметрами в электрическую энергию с другими параметрами.

Трансформаторы позволяют передавать мощность от источника к приемнику при разных напряжениях и токах. Без учета потерь мощности

где U1, I1 – соответственно напряжение и ток первичной обмотки; U2, I2 – соответственно напряжение и ток вторичной обмотки.

Трансформаторы используются для преобразования электрической энергии при передаче ее на расстояния. На электростанции электрическая энергия вырабатывается посредством синхронных генераторов напряжением от 6 до 35 кВ. При передаче такого напряжения на большие расстояния будут большие потери мощности в ЛЭП. Эти потери пропорциональны квадрату тока. Для уменьшения потерь уменьшают силу тока за счет увеличения напряжения. Поэтому на выходе электрической станции устанавливают трансформаторные подстанции, на которых напряжение повышается до величины 750– 1150 кВ. Перед населенными пунктами устанавливают понижающие трансформаторные подстанции.

Трансформаторы используются также во вторичных источниках электропитания, в различных электронных схемах.

6.1. Принцип действия трансформатора

Трансформатор выполнен на базе замкнутого магнитопровода, собранного из листов электротехнической стали.

Магнитопровод

Рис. 6.1. Трансформатор с одной вторичной обмоткой

(w1, w2 – число витков первичной и вторичной обмоток соответственно)

134