Задачник по теоретическим основам электротехники. Теория цепей. Учебное пособие для вузов

."t--~т---т----т-_____Ч--I

2~-~-+--=~~4

--I

O·a.-O::::::;~_.L-_.L-_.L....

::.J

Рис. 2-19.

Рис. 2-2o...~..·

2) Определить ток в ветви с терморезистором' при напряжении

источника питания 60, 65 и 7013. KaKO~Ы

будут при этом напряже-

ния: а) на резисторе

'2 И'6)

на термqрези-

. 1t

сторе 'т? .

•

2-20. Мост на рис. 2-20 состоит из ли­

нейных резисторов '1 = '3 =

1 кОм

и , 2 =

='4 = 2

кОм.

На выходе'

моста

включен иелинейный

j

резистор, вольт-амперная

.характеристика

KOTOPQro представлена табл. 2-20.

На

вход

моста

подано

напряжение

иВХ =

120

В.

,

2

Определить -напряжение и ток Щ\ вы- '

ходе моста.

[

2-21 (Р). На рис.

2-21 представлен мост,

.' Рис. 2-21.

в двух

плечах которого включены линейные

резисторы,з lJ

'4> -В двух д'Ругих плечах -

,

одинаковые нелинейные резисторы '1'= '2'=

= f (1),

вольт-амперные характеристики

каждого из KOTOPQlX ;задцнЬ1

(табл. 2-21).

.

~.

Таблица 2-20

I

. \

\,

10

l'

12

14

15

17

и"В.

о

1

~6

1, мА

1-

о

_3

I

9

-1

20

l'

30

48

75-

Таблица 2-21

и,

В

1

о

20

40

60

1

80

1100

1 110

I 120

1,

мА

'1 о

1,5

4,0

7,5

I 14,0 1 36,0

l'63,0

195,0

сопротивл.ени.е линейной схемы замещения, соответствующей уравне­

нию и =

Е + ,1,

а)

для

бареттера

типа 03517-35 (табл. 2-22а) при.

16:::::; и:::::; 36 В и б) для кенот.рона ВI-0,03/13,(табл. 2-226) при 100:::::;

:::::; и:::::; 160 В.

т а б л и ц а 2-22а

и,

в

Iо

1

8

1

12

1

16

1

20

1

24

1

28

1

32

1

36

1

40

/,

мА

1 О

1210 1260 128512951300 1305 r310 13151320

•

Т а б л и ц а 2-22б

100

-1

,t

~

и,

в

о

40

80

1

120

1-

160

1

/,

мА

О

20·

58

1

80

1

105

1

160

1

2-23

(Р). в четыре плеча MOCT~, служащего стабилизатором напря-'

мА

1

мА

1

~

400

I

300

,/

v

20

I

гор

/

0,"2555,5-12

10

. 1

L

#

I

~

I

lf

lJ

о 2

4

6

8. 10 12 14 8

100

120 .8

а}

б)

в)

Рис. 2-23.

2-23, б и в.

.

,

На участках, соответствующих режимам работы моста, характери­

стики могут быIьь спрямлены и выражены уравнениями:

и1

=

'1/1 -

Е1

=

40011 - 164 - для

бареттеров,

и2

=

'2/2

+

Е2

=

40012 + 120 -. для

~eOHOBЫX

ламп

с

после­

довательно включенными резисторами, где U в вольтах, 1 в миллиам­

перах.

Найти: 1)

ток 10 в диагонали моста при сопротивлении

нагрузки'

n диагонали

'о == 285

Ом и напряжении

питания

U ='140 +

5 В;

нали

к мощн~сти источника) при U = 140 В.

2-24 (Р).

Характеристики

бареттера (рис. 2-23, б) и. неоно­

пой

лампы с

последовательно,

включенным резистором (рис. 2-23, в)

с последовательно включенным резистором при напряжении и2 = 130 В

и при его кратковременном изменении на +5'%.

/

П'р И М е ч 'а н и е. Бареттер считать

инерционным,

а н~оновую

лампу ~ безынерционным сопротивлениями.

2-25 (Р). В мостовом' нелинейном

стабиЛ'изаторе

напряжения

в

диагонали'

моста

'0. =

285 Ом,

напряжение

источника питания

U =

140 В.

'

Для заданного режима токи и'напряжения в диагонал» 10'= 0,414 А,

ио = 118 В;

в бареттерах 11 = 0,437 А, ,и1 ='11,0 В; в неоновых эле­

ментах

12 =

0,023

А;

и2 = 129 В.

-

. '

, ,

При медленном

изменении напряжения

источника на +5 В' ток

в

диагонали

практичееки остается неизменным. Однако при БыIт-­

ром изменен~и напряжения' сопротивление

бареттера остается преж­

ним,

а

сопротивление

неоновой

лампы

изменяется

чрезвычайно

онового элемента в любой

момент времени определя.ется уравнением

и2 = 400 1" + 120.

' .

источника на ±5 В.

•

2-26. 'в цепи рис.- 2-26 к-точкам аЬ подключен нелинейный рези­

стор, вольт-амцерная

характеристик'а которого задана в табл: 2-26.

- ,

т а б л и ц а 2-26'

u. BI

1

1

3

2

1, А 1· о

I 0,25

I

2,5

резистором, 'применяя метод эквивалентНdго генератора.

'4

. '

Дано: Е'= 16 В, '{ = 4 Ом; '2 = 2 ОМ;·'з = 4 Ом;

= 4 Ом.

2-27 (Р).

В цепи рис. 2-27, кроме линейных резисторов '1 =

20rd,

'з = 1 Ом и

'5

= 2 Ом,

имеется еще два одинаковых нелинейных рези­

~I

.~I

стора

'2

= '4

= f (I)

с заданной

вольт-амперной

хар"актеристи­

а

кой (табл. 2-27).

Электродвижу­

щие силы источников: Е1 =

5 В;

E.i, =

3 В.

"

Найти токи

во всех ветвях.

2-28 (М). Электрическую

цепь (рис. 2-28),

состоящую из

двух

параллельных

активных

Рис. 2-28.

нелинейных ветвей, заменить.

одной

ветвью,

эквивалентной

вивалентную . э. д. с.

заданной цепи. Опред€Лить эк­

Еа и

вольт-амперную

характеристику эквива­

лентного

нелинейного

элемента.

-

Дано: вольт-амперные -"характеристики

нелинейных

резисторов

(табл. 2-28)

и

э. д. с.

Е1 =

30 В,

Е2 =

20 В.·

Т а б л и ц а 2-27

и,

В

О

2

j

3

4

t

/, А

О

0,2

0,5

1

~

Таблица 2-28

.±U,

В

1 о

1 5

I20

I30

I40.1 50

1 60 1 70

1100

I О

I

1- '5 I 12

I 23

I 43

1100 I -

1

равен 6,36.' 10-4

Вб. Сечение каЖДОГ9

сердечника постоянно по всей

длине и равно- 6 см2 • СреДl;lие длины участ-

ков 11 = 12 + 12в = 60 см

и 128 = 0,11

см.

.

Определить

поток в

первом сердеч-

нике.

'

Рис; 3-9.

·Рис. 3-10.

3-10.

/

В воздущном зазоре электромагнита, выполненн.ого из стали

345

(рис.

3-10),

требуется создать магнитную

индукцию В = 1,05. Т.

.

Определить

н. с.,

неоБХQДИМУЮ для создания магнитного потока

с заданной' индукцией,

если lс + lя = 100 см,

суммаfНЫЙ воздушный

за~ор 2 lв = 1 мм, а сечение сердечника равно

16 см и одинаково по

всей длине электромагнита.

3-11.

Для электромагнита предыдущей задачи н. с. 'равна 3000 А.

Рис. 3-12.

Рис. 3-14.

3-13. ,Для магнитной

---

цепи задачи 3-12 определить н. с. Р1 11 Fз

потока ФЗ и прежних величинах потоков Ф1 и Фз.

3-14. Магнитная цепь (рис.

3-14) выполнена из электротехнической

стали 345 и имезт следующие

размеры: 11 = 40 см; 12 = 12 см;

lз =

= 30 см; 81 = 8з = 4 см2; 82 =

2 см!. Н. с. F = Iw = 1 800 А•.

поток

в первом стержне Ф1 =

5,94 ·10-4 Вб.

Определить длину воздушного зазора lв•

3-15 (Р). Сердечник

(рис. 3-15) выполнен из электротехнической

'стали 342. '

.

Рис. 3-15.

P~c. 3-16.

11 ~ 10 А; 12 =р, 1,6 А.

.

~r----:---------.

'-'f-~;l~l~

2

•

I

......,-т-~i,--I ~

_

I

-l, - . - --./

Рис. 3-17.

Рис. 3-18.

Определить магнитные индукции в тех стержнях, на кото.рых

находятся катушки.

.

3-17. Во втором стержне магнитной системы рис. 3-17, выполнен­

ной из электротехнической

стали 311, создается магнитный пОток

с ин,uукцией

В2 = 0,8

Т.

Сердечник

имеет

с.ледуюшие

размеры:

l~ = 20 см; li = 10 см;

[в = 0,1

мм;

[2 =

15 см;

lз =

30 см;

SI = SЗ =

= j

сМ2; S2 = 6.см2.

Определить

ток

в

обмотке

с числом витков W =

200.

3-18. В среднем стержне раэ-вет­

вленной магнитной цепи (рис. 3-18)

создается магнитный

поток 1 мВб.

Сердечник выполнен из электротех­

нической стали 311 и имеет следую-

Рис. 3-19.

щие размеры: [1 = 40 см; [2 = 20 см;

lз = 40 см;

Sl = S 3 = 4 см2

И

S2 =

8.см2•

Определить длину воздушного зазора [в при наличии в нем магнит­

ного потока,

равного 40% потока в среднем стержне; найти число вит­

ков обмотки

W,· есл,и ток 1 = 5 А.

. 3-19. Магнитная. цепь

рис. 3-19

выполнена

из различных

ма­