новая папка / ответы на вопросы

1. Из каких элементов состоит электрическая цепь?

Если рассматривать в общем случае то электрическая цепь состоит из: источников тока, потребителей тока, соединительные провода, измерительные приборы, коммутационную аппаратуру

Если рассматривать данную электрическую цепь, то она состоит из: сопротивление проводов линии RЛ представлено резисторами R14 и R15, источника и потребителя, источник и приемник электрической энергии представлены соответственно ЭДС Е3 и резистором RН, сопротивление приемника энергии RН – реостатами R1 и R1, вольтметра U2 и универсального измерителя PP1

2. В чем состоит цель расчета электрической цепи и как она достигается?

Основная цель расчета электрической цепи заключается в определении токов в ее ветвях. Зная токи, нетрудно найти напряжения и мощности ветвей и отдельных элементов цепи. Величины токов, напряжений, мощностей дают возможность оценить условия и эффективность работы электротехнического оборудования и приборов во всех участках электрической цепи.

Цель работы: изучение влияния величины нагрузочного тока на энергетический процесс и распределение напряжений в 2-х проводной линии электропередачи (ЛЭП).

3. Сформулируйте законы Ома и Кирхгофа. Расскажите о методике применения их к расчету простых цепей постоянного тока.

Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма сил токов в узле равна 0, или сумма притекающих и сумма истекающих токов одинаковы.

Второе правило Кирхгофа: алгебраическая сумма ЭДС всех источников, встречающихся при обходе контура, равна алгебраической сумме напряжений на всех потребителях контура

Закон Ома: На участке цепи, где нет источника тока, сила тока в проводнике пропорциональна разности потенциалов между его концами, если есть источник тока ток разности потенциалов прибавляется ЭДС источника тока

3. Расскажите о тепловом действии электрического тока. Сформулируйте закон Джоуля-Ленца.

Прохождение электрического тока по проводнику сопровождается выделением тепла. Согласно закону Джоуля- Ленца вся электрическая энергия сообщаемая проводнику в результате работы сил электрического поля, превращается в тепловую энергию W=I^2Rt=UIt

Обычно под законом Джоуля-Ленца понимают уравнение, определяющее не энергию, а мощность тепловых потерь. Р=UI=U^2G=I^2R

Сформулированный закон распространяется на ветви, содержащие как пассивные, так и активные элементы.

3. Запишите и объясните уравнение баланса мощностей в любой электрической цепи.

6. Какой режим работы в электрической цепи называется номинальным, а какой - нагрузочным?

Номинальным называется режим работы, установленный заводом-изготовителем для данного электротехнического устройства в соответствии с предъявляемыми к нему техническими требованиями.

Нагрузочным режимом называется режим при котором значения элементов электрической цепи отличаются от номинальных и не равны ни 0 ни бесконечности

6. Как изменяется напряжение на зажимах источника при увеличении тока нагрузки?

При увеличении тока нагрузки, напряжение на зажимах источника уменьшается???

6. В чем состоят особенности режимов холостого хода и короткого замыкания электрической цепи?

При R = ∞ тока в цепи не будет. Этот случай соответствует размыканию цепи. Режим электрической цепи или отдельных источников, при котором ток в них равен нулю, называется режимом холостого хода. При холостом ходе напряжение на внешних зажимах источника равно его ЭДС

- режим короткого замыкания (к.з.) на зажимах потребителя, при котором сопротивление нагрузки RH = 0, а RЛ = RЛ ср.

Режим электрической цепи, при котором накоротко замкнут участок с одним или несколькими элементами, в связи с чем, напряжение на этом участке равно нулю, называется режимом короткого замыкания. Соответственно ток Iк в цепи называется током короткого замыкания.

Напряжение на зажимах источника уменьшается от U = Е до U = 0, если ток нагрузки увеличивается от 0 до тока короткого замыкания Iк

6. Какой режим работы электрической цепи называется согласованным, и где он используется?

- согласованный режим работы (согл.реж.), при котором сопротивление нагрузки равно сопротивлению линии, RН = RЛ, а RЛ = RЛ ср;

Этот режим используют в информационных цепях, где мощности могут быть малыми, и решающими являются не соображения экономичности передачи сигнала, а максимальная мощность сигнала в нагрузке.

6. Что называется внешней характеристикой источника?

Внешняя характеристика источников (сварочного трансформатора, выпрямителя и генератора)- это зависимость напряжения на выходных зажимах от величины тока нагрузки. На графике представляет собой прямую.

6. В чем недостаток крутопадающей внешней характеристики источника с точки зрения условий работы приемников?

6. Как изменится напряжение в конце линии электропередачи, если в середине линии произойдет короткое замыкание?

Напряжение станет равным нулю

6. Объясните, почему при больших мощностях передача энергии на большие расстояния производится при высоких напряжениях.

Дело в том, что активные потери в передающих проводах всегда прямо пропорциональны квадрату тока. Следовательно, если передачу той же самой мощности осуществить при более высоком напряжении, то падение напряжения на проводах не окажется столь губительным фактором.

6. Укажите величину допустимых потерь напряжения в проводах линии электропередачи.

Потеря напряжения – это алгебраическая разность значения напряжения, измеренные вольтметром в начале и конце. ± стоит из-за того что напряжение в конце линии может быть больше, так и меньше чем в начале линии.

Допустимые потери напряжения:

для сетей напряжения 220 – 380 в 5-6,5%

для ВЛ 6-35 кВ 8%, для КЛ 6%.

в аварийном режиме 10-12%.

15. Объясните пути уменьшения потери напряжения в проводах линии электропередачи.

Существуют две возможности для снижения потерь электроэнергии: уменьшить сопротивление проводов линии электропередач и уменьшить в ней силу тока.

Чтобы уменьшить сопротивление линии, используют провода, изготовленные из материала с малым удельным сопротивлением (обычно медь или алюминий), и увеличивают их поперечное сечение. Однако этот путь малоэффективен — провода должны иметь малую массу.

Рассмотрим вторую возможность. Повышение напряжения с помощью трансформатора сопровождается понижением силы тока. Поэтому, прежде чем ток от генератора попадет в линию электропередач, он должен быть преобразован в ток высокого напряжения (и малой силы тока). Для этого на территории электростанции устанавливают повышающие трансформаторы (повышающая подстанция).

Переданная по ЛЭП электрическая энергия из-за ее высокого напряжения не может быть непосредственно использована потребителями, поэтому ее напряжение на месте потребления понижается. Для этого используются понижающие трансформаторы. Понижение напряжения происходит в несколько этапов.