Сборник задач по теоретическим основам электротехники.
Том 1. Электрические и магнитные цепи с сосредоточенными параметрами.
Авторы: П.А. Бутырин, Л.В. Алексейчик, С.А. Важнов, Г.Г. Гусев, М.П. Жохова, В.В. Каратаев, Н.В. Коровкин,
Р.П. Кияткин, Т. Г. Миневич, Т.А. Разевиг, О.В. Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов

Москва, Издательский дом МЭИ, 2012 год.

Задачник является учебным пособием для студентов электротехнических и электроэнергетических специальностей вузов. Материал задачника охватывает все разделы теории линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей и соответствует утвержденной программе курса "Теоретические основы электротехники". На данной странице представлены задачи с подробными решениями.

Авторы электронной версии справочника:  П.А. Бутырин, В.Ф.Очков, Т.М. Лоскутова, В.С. Фланден, Ф.Н. Шакирзянов, А.Д. Андрюхин, П.С. Васильев, С.А. Абдулкеримов, И.А. Гибадуллин, С.А. Пискотин
Задачи из сборника (последняя правка 2 марта 2018 г.)

Задачи первого тома: (задачи 2-го тома - см. ниже)
 

Задача

Текст задачи из книги

Онлайн-расчет

Файл Mathcad 15

Файл Mathcad Prime

Файл Mathcad Express

Файл SMath

Реше-ние в среде Excel

1.1. Определить токи I1 и I2

 

>>>

1-1.xmcd

1-1.xmcdz

1-1.mcdx

 

1-1.sm

 

1.3. Рассчитать и построить вольтамперную характеристику резистора.

 

>>>

1-3.xmcd

1-3.xmcdz

1-3.mcdx

 

1-3.sm

 

1.4. Для источника энергии, изображенного на  рисунке, найти напряжения при токе нагрузки, равном 2A и направленном: 1) по направлению ЭДС; 2) против направления ЭДС.

 

>>>

1-4.xmcd

1-4.xmcdz

1-4.mcdx

 

1-4.sm

 

1.5. Заменить источник с напряжением U3  идеальным источником ЭДС E3. Определить ток I3.

 

>>>

1-5.xmcd

1-5.xmcdz

1-5.mcdx

 

1-5.sm

 

1.7. Найти входные сопротивления относительно выводов: 1) источника тока; 2) источника ЭДС.

 

>>>

1-7.xmcd

1-7.xmcdz

1-7.mcdx

 

1-7.sm

 

1.18. Определить токи ветвей методом контурных токов и методом узловых потенциалов. Проверить баланс мощности.

 

>>>

1-18.xmcd

1-18.xmcdz

1-18.mcdx

 

1-18.sm

 

1.19. Определить токи ветвей методом контурных токов и методом узловых потенциалов.

 

>>>

1-19.xmcd

1-19.xmcdz

1-19.mcdx

 

1-19.sm

 

1.25. Найти показание вольтметра V.

 

>>>

1-25.xmcd

1-25.xmcdz

1-25.mcdx

 

1-25.sm

 

1.26. Определить  токи методом узловых потенциалов.

 

>>>

1-26.xmcd

1-26.xmcdz

1-26.mcdx

 

1-26.sm

 

1.29. Рассчитать все токи методом пропорциональных величин.

 

>>>

1-29.xmcd

1-29.xmcdz

1-29.mcdx

 

1-29.sm

 

1.32. Найти токи I1 и I2, предварительно преобразовав: 1) источник ЭДС с внутренним сопротивлением R1 в эквивалентный источник тока;  2)  источник тока с внутренним сопротивлением R2 в эквивалентный источник ЭДС.

 

>>>

1-32.xmcd

1-32.xmcdz

1-32.mcdx

 

1-32.sm

 

1.33. Найти входное сопротивление относительно источника ЭДС, заменив треугольник сопротивлений эквивалентной звездой, при a) и b). Найти входное сопротивление относительно источника ЭДС, заменив звезду сопротивлений с общей точкой в узле  а   на  эквивалентный треугольник при значениях сопротивлений, указанных в пп. a) и b). 

 

>>>

1-33.xmcd

1-33.xmcdz

1-33.mcdx

 

1-33.sm

 

1.42. Найти токи в ветвях, применив преобразование активного треугольника в активную звезду.

 

>>>

1-42.xmcd

1-42.xmcdz

1-42.mcdx

 

1-42.sm

 

1.46. Определить токи I1 и I2 методом наложения. При каком значении тока источника J3 ток I1 станет в два раза больше и поменяет свое направление?

 

>>>

1-46.xmcd

1-46.xmcdz

1-46.mcdx

 

1-46.sm

 

1.48. Определить ток I5, применив метод наложения. 

 

>>>

1-48.xmcd

1-48.xmcdz

 1-48.mcdx

 

1-48.sm

 

1.50. Определить ток I1 применив метод наложения. Вычислить коэффициенты G11, G51, K12, K52. При каком значении Е1 ток I5 равен нулю? Вычислить ток I1 при этом значении  Е1.

 

>>>

1-50.xmcd

1-50.xmcdz

1-50.mcdx

 

1-50.sm

 

1.55. Определить ток I2  методом эквивалентного генератора.

 

>>>

1-55.xmcd

1-55.xmcdz

1-55.mcdx

 

1-55.sm

 

1.57. Определить ток I1  методом эквивалентного генератора.

 

>>>

1-57.xmcd

1-57.xmcdz

1-57.mcdx

 

1-57.sm

 

1.60. Определить ток I5  методом эквивалентного генератора. При каком значении источника ЭДС Е5 ток I5 равен нулю?

 

>>>

1-60.xmcd

1-60.xmcdz

1-60.mcdx

 

1-60.sm

 

1.65. Определить сопротивление резистора R3, при котором в нем выделяется максимальная мощность, и вычислить значение этой мощности.

 

>>>

1-65.xmcd

1-65.xmcdz

1-65.mcdx

 

1-65.sm

 

2.7. Чему равно  мгновенное значение приложенного напряжения?

 

>>>

2-7.xmcd

2-7.xmcdz

2-7.mcdx

 

 2-7.sm

 

2.12. Определить показания приборов в цепи.

 

>>>

2-12.xmcd

2-12.xmcdz

2-12.mcdx

 

 2-12.sm

 

2.20. Для параллельной схемы замещения конденсатора определить tgδ, S, P и Q при частоте f2 и напряжении питания U, считая активное сопротивление в схеме замещения постоянным и равным R.  

 

>>>

2-20.xmcd

2-20.xmcdz

2-20.mcdx

 

2-20.sm

 

2.21. Найти сопротивление резистора R, при котором двигатель будет работать в номинальном режиме, и параметры X и R последовательной схемы замещения двигателя, а также полную, активную и реактивную мощности всей установки.

 

>>>

2-21.xmcd

2-21.xmcdz

 2-21.mcdx

 

 2-21.sm

 

2.25. Построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму цепи. Вычислить приложенное напряжение Uк .

 

>>>

2-25.xmcd

2-25.xmcdz

2-25.mcdx

 

2-25.sm

 

2.27. 1. Определить токи в ветвях. 2. Построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму цепи. 3. Определить показания приборов электромагнитной системы.

 

>>>

2-27.xmcd

2-27.xmcdz

2-27.mcdx

 

 

 

2.29. Определить ток I методом эквивалентного  генератора.

 

>>>

2-29.xmcd

2-29.xmcdz

2-29.mcdx

 

 

 

2.32. 1. Вычислить показание ваттметра. 2. Определить направление передачи электрической энергии.

 

>>>

2-32.xmcd

2-32.xmcdz

2-32.mcdx

 

2-32.sm

 

2.36. 1. Составить баланс активных и реактивных мощностей.2. Определить показание ваттметра и направление потока энергии.

 

>>>

2-36.xmcd

2-36.xmcdz

2-36.mcdx

 

 

 

2.50. Определить: 1) значение емкости С0 и индуктивности L0, при которых обеспечивается согласование с генератором и передача максимальной мощности в нагрузку; 2) максимальную мощность, выделяющуюся в диэлектрике конденсатора.

 

>>>

2-50.xmcd

2-50.xmcdz

2-50.mcdx

 

2-50.sm

 

2.51*. Определить С и tgδ реального конденсатора.

 

>>>

2-51.xmcd

2-51.xmcdz

2-51.mcdx

 

2-51.sm

 

2.52*. Рассчитать емкость С батареи статических конденсаторов, необходимую для повышения коэффициента мощности до cosφ2 = 0.9.

 

>>>

2-52.xmcd

2-52.xmcdz

2-52.mcdx

 

2-52.sm

 

2.54. Найти напряжение на реакторе Uр, если в цепи имеет место резонанс напряжений. Построить векторную диаграмму напряжений на комплексной плоскости.

 

>>>

2-54.xmcd

2-54.xmcdz

2-54.mcdx

 

2-54.sm

 

2.55. Найти показание амперметра в ветви реактора А1.

 

>>>

2-55.xmcd

2-55.xmcdz

2-55.mcdx

 

2-55.sm

 

2.56. Найти: 1. Значение емкости C0,  при которой в цепи имеет место резонанс напряжений. 2. Добротность контура Q, значение тока I0 и напряжений UL, UC при резонансе.

 

>>>

2-56.xmcd

2-56.xmcdz

2-56.mcdx

 

2-56.sm

 

2.59. Определить значение емкости C0 при резонансе, добротность контура Q0, полосу частот пропускания, 1 % - ную относительную и обобщенную расстройки, построив резонансную кривую зависимости тока I/I0 от частоты ω.  Какому условию должны удовлетворять частоты ω1 и ω2, при которых цепь, состоящая из последовательно соединенных элементов R, L и C, обладает одинаковыми по абсолютному значению, но противоположными по знаку реактивными сопротивлениями?

 

>>>

2-59.xmcd

2-59.xmcdz

2-59.mcdx

 

2-59.sm

 

2.65. Найти: 1. При каких значениях Rн и C в нагрузке выделяется максимальная мощность Pmax. 2. Сравнить Pmax с мощностью P0 в нагрузке при отсутствии компенсатора.

 

>>>

2-65.xmcd

2-65.xmcdz

2-65.mcdx

 

2-65.sm

 

2.68. Найти, при каком значении XC источник ЭДС развивает максимальную мощность, и  определить эту мощность.

 

>>>

2-68.xmcd

2-68.xmcdz

2-68.mcdx

 

2-68.sm

 

2.71. Определить, при каком значении ZНК активная мощность приемника PН максимальна, и найти эту мощность.

 

>>>

2-71.xmcd

2-71.xmcdz

2-71.mcdx

 

2-71.sm

 

2.82. Найти показание вольтметра.

 

>>>

2-82.xmcd

2-82.xmcdz

2-82.mcdx

 

2-82.sm

 

2.84. Определить взаимную индуктивность М. 

 

>>>

2-84.xmcd

2-84.xmcdz

2-84.mcdx

 

2-84.sm

 

2.95. Определить комплексные сопротивления: вносимое из вторичной цепи в первичную, входное сопротивление.  

 

>>>

2-95.xmcd

2-95.xmcdz

2-95.mcdx

 

2-95.sm

 

3.2. Вычислить коэффициенты формы, амплитуды и искажения кривой напряжения.

 

>>>

3-2.xmcd

3-2.xmcdz

3-2.mcdx

 

3-2.sm

 

3.12. Найти комплексы гармоник в емкостном элементе и его мгновенные значения. Построить график мгновенных значений тока в емкостном элементе при учете: а) первой и третьей гармоники; б) первой, третьей и пятой гармоники.

 

>>>

3-12.xmcd

3-12.xmcdz

3-12.mcdx

 

 

 

3.17. Определить мгновенные значения тока i(t) и напряжения uab(t),  показания приборов A1 и V1 (магнитоэлектрической системы),  A2 и V2 (индукционной системы),  A3 и V3 (электродинамической системы).

 

>>>

3-17.xmcd

3-17.xmcdz

3-17.mcdx

 

3-17.sm

 

3.22. Найти мгновенные значения всех токов и напряжения uab(t). Определить действующие значения токов, напряжения Uab(t) и мощность, расходуемую в цепи.

 

>>>

3-22.xmcd

3-22.xmcdz

3-22.mcdx

 

3-22.sm

 

3.23. Найти С1 и С2.

 

>>>

3-23.xmcd

3-23.xmcdz

3-23.mcdx

 

3-23.sm

 

3.24. В какой ветви потребляемая мощность больше?

 

>>>

3-24.xmcd

3-24.xmcdz

3-24.mcdx

 

3-24.sm

 

4.1. Определить токи первичной и вторичной обмоток в номинальном режиме?

 

>>>

4-1.xmcd

4-1.xmcdz

4-1.mcdx

 

4-1.sm

 

4.3. Определить токи в проводах линии, активную и реактивную  мощности, отдаваемые каждым трансформатором: в исходной схеме; при отсутствии трансформатора в фазе СВ. 

 

>>>

4-3.xmcd

4-3.xmcdz

4-3.mcdx

 

4-3.sm

 

4.8. Найти токи двигателя и показания электромагнитных амперметров.

 

>>>

4-8.xmcd

4-8.xmcdz

4-8.mcdx

 

4-8.sm

 

4.14. Определить показания всех приборов.

 

>>>

4-14.xmcd

4-14.xmcdz

4-14.mcdx

 

4-14.sm

 

4.16. Определить показания всех приборов. Сравнить показания ваттметров W1 и W2. Объяснить результат.

 

>>>

4-16.xmcd

4-16.xmcdz

4-16.mcdx

 

4-16.sm

 

4.21. Определить активное и реактивное сопротивление обмотки двигателя, соединенной звездой.

 

>>>

4-21.xmcd

4-21.xmcdz

4-21.mcdx

 

4-21.sm

 

4.24.  Составить эквивалентную схему на одну фазу и найти показания всех  приборов.

 

>>>

4-24.xmcd

4-24.xmcdz

4-24.mcdx

 

4-24.sm

 

4.25. Составить эквивалентную схему  одной фазы, рассчитать комплексные токи в ветвях с амперметрами и показания приборов.

 

>>>

4-25.xmcd

4-25.xmcdz

4-25.mcdx

 

4-25.sm

 

4.26*. Найти значение С, при котором cosφ  на входе цепи будет равен 0.95. Рассчитать активную мощность двигателя, если Uл=6 кВ.

 

>>>

4-26.xmcd

4-26.xmcdz

4-26.mcdx

 

4-26.sm

 

4.27. Определить ток кабеля и компенсирующую емкость (на одну фазу), которую нужно подключить к двигателю, чтобы на входе кабеля коэффициент мощности был равен 0.96. 

 

>>>

4-27.xmcd

4-27.xmcdz

4-27.mcdx

 

4-27.sm

 

4.32. Определить показания вольтметров. Построить топографическую диаграмму напряжений.

 

>>>

4-32.xmcd

4-32.xmcdz

4-32.mcdx

 

4-32.sm

 

4.33. Определить показания амперметров. Построить векторную диаграмму токов.

 

>>>

4-33.xmcd

4-33.xmcdz

4-33.mcdx

 

4-33.sm

 

4.36. Определить токи. Построить векторную диаграмму токов.

 

>>>

4-36.xmcd

4-36.xmcdz

4-36.mcdx

 

4-36.sm

 

4.37. Определить токи. Построить векторную диаграмму токов.

 

>>>

4-37.xmcd

4-37.xmcdz

4-37.mcdx

 

4-37.sm

 

4.40. Определить показание вольтметра.

 

>>>

4-40.xmcd

4-40.xmcdz

4-40.mcdx

 

4-40.sm

 

4.50. Определить напряжение прямой и обратной последовательности и коэффициент несимметрии напряжения.

 

>>>

4-50.xmcd

4-50.xmcdz

4-50.mcdx

 

4-50.sm

 

4.58. Найти токи в фазах двигателя.

 

>>>

4-58.xmcd

4-58.xmcdz

4-58.mcdx

 

4-58.sm

 

4.61. Найти показания вольтметров электромагнитной системы при а) замкнутом ключе; б) разомкнутом ключе.

 

>>>

4-61.xmcd

4-61.xmcdz

4-61.mcdx

 

4-61.sm

 

4.62. Найти показание амперметра электромагнитной системы. 

 

>>>

4-62.xmcd

4-62.xmcdz

4-62.mcdx

 

4-62.sm

 

4.65. Определить показания приборов электромагнитной системы. 

 

>>>

4-65.xmcd

4-65.xmcdz

4-65.mcdx

 

4-65.sm

 

5.1. Найти коэффициенты матрицы А четырехполюсника.

 

>>>

5-1.xmcd

5-1.xmcdz

5-1.mcdx

 

5-1.sm

 

5.3. Найти коэффициенты матриц А, Z, Y для четырехполюсника.

 

>>>

5-3.xmcd

5-3.xmcdz

5-3.mcdx

 

5-3.sm

 

5.6. Для резистивного симметричного четырехполюсника найти токи при разомкнутом ключе.

 

>>>

5-6.xmcd

5-6.xmcdz

5-6.mcdx

 

5-6.sm

 

5.7. Для несимметричного четырехполюсника найти напряжение и ток на входе четырехполюсника 1-1’.

 

>>>

5-7.xmcd

5-7.xmcdz

5-7.mcdx

 

5-7.sm

 

5.13. Найти коэффициенты матрицы А четырехполюсника.

 

>>>

5-13.xmcd

5-13.xmcdz

5-13.mcdx

 

5-13.sm

 

5.18. Найти вторичные параметры ZC и Г комплексные для симметричного четырехполюсника.  

 

>>>

5-18.xmcd

5-18.xmcdz

5-18.mcdx

 

5-18.sm

 

5.19*. Найти сопротивление нагрузки ZН комплексное, при которой входное сопротивление четырехполюсника ZВХ=R=40 Ом.

 

>>>

5-19.xmcd

5-19.xmcdz

5-19.mcdx

 

5-19.sm

 

5.23. Определить граничные частоты, зависимость характеристического сопротивления фильтра ZC (комплексная величина) постоянной передачи Г=A+jB  (Г – комплексная величина) от частоты.

 

>>>

5-23.xmcd

5-23.xmcdz

5-23.mcdx

 

5-23.sm

 

5.29*. Найти параметры трехэлементного фильтра Баттеворта нижних частот.

 

>>>

 5-29.xmcd

5-29.xmcdz

5-29.mcdx

 

5-29.sm

 

6.1. Определить ток i1(t) и напряжение uС(t) после коммутации и построить графики.

 

>>>

6-1.xmcd

6-1.xmcdz

6-1.mcdx

 

 

 

6.2. Определить ток i1(t) после коммутации и построить график.

 

>>>

6-2.xmcd

6-2.xmcdz

6-2.mcdx

 

 

 

6.5. Определить напряжение uС(t) в цепи после коммутации, происходящей в момент t=0.

 

>>>

6-5.xmcd

6-5.xmcdz

6-5.mcdx

 

6-5.sm

 

6.12. Определить ток i1(t) и напряжение uL(t) в цепи после коммутации и построить их графики.

 

>>>

6-12.xmcd

6-12.xmcdz

6-12.mcdx

 

 

 

6.13. Определить ток i(t) в цепи после коммутации и построить его график.

 

 

6-13.xmcd

6-13.xmcdz

6-13.mcdx

 

 

 

6.19. Определить ток i(t) в цепи после замыкания рубильника, происходящего в момент t=0. Построить график i(t).

 

>>>

6-19.xmcd

6-19.xmcdz

6-19.mcdx

 

 

 

6.23. Определить ток i3(t) после коммутации и построить его график.

 

>>>

6-23.xmcd

6-23.xmcdz

6-23.mcdx

 

 

 

6.27. Определить ток i(t) и напряжение u(t) после коммутации и построить графики.

 

>>>

6-27.xmcd

6-27.xmcdz

6-27.mcdx

 

 

 

6.31. Определить ток iL(t) после коммутации, полагая, что рубильник замыкается в момент  t=0 .  Построить график тока.

 

>>>

6-31.xmcd

6-31.xmcdz

6-31.mcdx

 

 

 

6.48. Найти закон изменения тока iL(t)  после коммутации операторным методом.

 

>>>

6-48.xmcd

6-48.xmcdz

6-48.mcdx

 

 

 

6.74*. Определить закон изменения uВЫХ(t).

 

>>>

6-74.xmcd

6-74.xmcdz

6-74.mcdx

 

 

 

6.80. Найти закон изменения токов i1(t) и i2(t) после коммутации.  Определить токи i1(0+) и i2(0+) в первый момент после коммутации.

 

>>>

6-80.xmcd

6-80.xmcdz

6-80.mcdx

 

 

 

6.81. Определить ток i2 второго конденсатора после коммутации.

 

>>>

6-81.xmcd

6-81.xmcdz

6-81.mcdx

 

6-81.sm

 

6.82. Определить uC(t). 

 

>>>

6-82.xmcd

6-82.xmcdz

6-82.mcdx

 

6-82.sm

 

7.36. Определить необходимое число витков W и действующее значение тока обмотки I для получения амплитуды индукции в магнитопроводе BМ.

 

>>>

7-36.xmcd

7-36.xmcdz

7-36.mcdx

 

7-36.sm

 

9.1. Определить ток обмотки I, необходимый для создания в магнитопроводе индукции В = 1.7 Тл.

 

>>>

9-1.xmcd

9-1.rar

 

 

 

 

9.2. Построить вебер-амперную характеристику катушки Ψ(t). Определить потокосцепление катушки при токе I = 1.6 A.

 

>>>

9-2.xmcd

9-2.rar

 

 

 

 

9.4. Построить вебер-амперную характеристику катушки Ψ(t). Определить потокосцепление катушки при токе I = 4 A.

 

>>>

9-4.xmcd

9-4.rar

 

 

 

 

9.9. Определить магнитную индукцию в воздушном зазоре BB.

 

>>>

9-9.xmcd

9-9.rar

 

 

 

 

Сборник задач по теоретическим основам электротехники.
Том 2. Электрические цепи с распределенными параметрами.  Электромагнитное поле.  
Авторы: П.А. Бутырин, Л.В. Алексейчик, С.А. Важнов, Г.Г. Гусев, М.П. Жохова, В.В. Каратаев, Н.В. Коровкин,
Р.П. Кияткин, Т. Г. Миневич, Т.А. Разевиг, О.В. Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов

Москва, Издательский дом МЭИ, 2012 год.

Задачник является учебным пособием для студентов электротехнических и электроэнергетических специальностей вузов. Материал задачника охватывает все разделы теории линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей и соответствует утвержденной программе курса "Теоретические основы электротехники". На данной странице представлены задачи с подробными решениями.

Авторы электронной версии справочника: П.А. Бутырин, В.Ф.Очков, Т.М. Лоскутова, Ф.Н. Шакирзянов, В.Е.Знаменский, С.А. Абдулкеримов, А.А. Ооржак
Задачи из сборника (последняя правка 3 ноября 2017 г.)

Задача

Текст задачи из книги

Онлайн-расчет

Файл Mathcad 15

Файл Mathcad Prime

Файл Mathcad Express

Файл SMath

Реше-ние в среде Excel

10.1. Определить коэффициент фазы электромагнитной волны, распространяющейся в линии электропередачи.

 

> >>

10-1.xmcd

10-1.xmcdz

10-1.mcdx

 

10-1.sm

 

10.3. Определить длину волны и волновое сопротивление.

 

>>>

10-3.xmcd

10-3.xmcdz

10-3.mcdx

 

10-3.sm

 

10.4. При сочленении двух линий электропередачи с волновым сопротивлением Zc=150 Ом использован высокочастотный разъем, трущиеся контакты которого не допускают протекания тока более 22 А. Какую предельную мощность  можно передать по этой линии?

 

>>>

10-4.xmcd

10-4.xmcdz

10-4.mcdx

 

10-4.sm

 

10.21. Рассчитать индуктивность катушек, при включении которых последовательно через каждый километр линия связи  будет неискажающей. Параметры линии связи даны.

 

>>>

10-21.xmcd

10-21.xmcdz

10-21.mcdx

 

10-21.sm

 

10.22. Определить первичные параметры воздушной линии без потерь, волновое сопротивление которой дано.

 

>>>

10-22.xmcd

10-22.xmcdz

10-22.mcdx

 

10-22.sm

 

10.25. Измерено напряжение U2 в конце линии без потерь с волновым сопротивлением ZC.  Линия нагружена: a)  на емкостное сопротивление XC= Zc;  б) на индуктивное сопротивление XL Zc   Найти напряжение в начале линии, построить график распределения действующего значения напряжения  вдоль линии, откладывая расстояние в относительных единицах.

 

>>>

10-25.xmcd

10-25.xmcdz

10-25.mcdx

 

10-25.sm

 

10.29. Определить волновое (характеристическое) сопротивление Zc , фазовую скорость, длину волны, записать выражения для мгновенных значений напряжения  и тока в нагрузке.

 

>>>

10-29.xmcd

10-29.xmcdz

10-29.mcdx

 

10-29.sm

 

10.33. Определить ток и напряжение  в начале и конце линии, активную мощность нагрузки.

 

>>>

10-33.xmcd

10-33.xmcdz

10-33.mcdx

 

10-33.sm

 

10.36. Найти напряжение на левом и правом концах линии, если на обоих концах линии произошло короткое замыкание.  Построить графики распределения действующих значений напряжения  и тока вдоль линии.

 

>>>

10-36.xmcd

10-36.xmcdz

10-36.mcdx

 

10-36.sm

 

 10.38. Для согласования линии, соединяющей  источник питания с приемником, применяется схема, показанная на рисунке к задаче. Определить наименьшую длину короткозамкнутой линии (шлейфа) у и волновое сопротивление четвертьволнового трансформатора Zтр.    

 

>>>

10-4.xmcd

10-38.xmcdz

10-38.mcdx

 

10-38.sm

 

10.44. Для измерения значения емкости конденсатора при высокой частоте найдено положение узлов напряжения вдоль линии без потерь, в конце которой включен  конденсатор, в начале – генератор высокой частоты. Определить емкость конденсатора.

 

>>>

10-44.xmcd

10-44.xmcdz

10-44.mcdx

 

10-44.sm

 

11.6. Воздушная линия с заданными параметрами заканчивается на шинах подстанции, от которой отходят кабельная линия со своими параметрами, разомкнутая на конце, и воздушная линия с параметрами, короткозамкнутая на конце (смотри рисунок к задаче).  Определить распределение тока и напряжения по всем линиям в момент  t после подключения источника постоянного напряжения U  в начале  первой линии.  Скорость волны в кабеле v принять равной 1.5*10-5 км/с .

 

>>>

11-6.xmcd

11-6.xmcdz

11-6.mcdx

 

11-6.sm

 

12.6. Найти напряженность поля, электрическое смещение, поляризацию, свободный и связанный заряды и емкость для плоского конденсатора : а) диэлектрик – воздух, б) диэлектрик –текстолит.

 

>>>

12-6.xmcd

12-6.xmcdz

12-6.mcdx

 

12-6.sm

 

12.7. Воздушный конденсатор (см. 12.6) отключен от источника, а затем в него  вставлена текстолитовая пластина. Определить свободный заряд, электрическое смещение, напряженность поля, поляризацию и связанный для  случаев: а) до внесения пластины ; б) после внесения пластины.  

 

>>>

12-7.xmcd

12-7.xmcdz

12-7.mcdx

 

12-7.sm

 

12.16. Рассчитать силу, действующую на каждый из электронов луча при их движении с заданной скоростью через магнитную отклоняющую  систему осциллографа,  состоящую из двух катушек. Как изменится сила, если электронный луч проходит под углом 45О к оси катушек.

 

>>>

12-16.xmcd

12-16.xmcdz

 12-16.mcdx

 

12-16.sm

 

12.22. Определить показания вольтметров V2 и V3, полагая, что все начала обмоток вольтметров присоединены к точке  н  проволочного кольца, а все концы – к точке  к.  Вычислить  магнитный поток в соленоиде, напряженность электрического поля и плотность тока в манганиновом кольце.

 

>>>

12-22.xmcd

12-22.xmcdz

12-22.mcdx

 

12-22.sm

 

12.25.  Определить показания вольтметров V2 и V3 при  неоднородном кольце: верхняя половина кольца выполнена из манганиновой , а нижняя  -  из нихромовой проволоки.  Вычислить магнитный поток, напряженность поля и плотность тока в кольце

 

>>>

12-25.xmcd

12-25.xmcdz

12-25.mcdx

 

12-25.sm

 

13.29. В пространство между электродами плоского воздушного конденсатора вставлена незаряженная проводящая пластина толщиной d2, поверхности которой параллельны электродам.  Рассчитать потенциал  и напряженность поля в трех областях : в пластине и в двух воздушных слоях (принять ось у  перпендикулярной электродам и пластине).

 

>>>

13-29.xmcd

13-29.xmcdz

13-29.mcdx

 

13-29.sm

 

13.57. Рассчитать напряженность поля и плотность электрического  заряда на поверхности проводов круглого сечения при заданных  а) напряжении  между проводами;   б) линейной плотности их зарядов.

 

>>>

13-57.xmcd

13-57.xmcdz

13-57.mcdx

 

13-57.sm

 

13.58. Рассчитать наибольшие значения напряженности  электрического поля на контурах сечений цилиндров при их расположении согласно рисунку к задаче. 

 

>>>

13-58.xmcd

13-58.xmcdz

13-58.mcdx

 

13-58.sm

 

13.59. При условиях двух предыдущих задач  13.57 и 13.58 определить напряжение между цилиндрами,  при котором напряженность поля ЕА1 достигнет значения Едоп  (Е допустимое).

 

>>>

13-59.xmcd

13-59.xmcdz

13-59.mcdx

 

13-59.sm

 

13.71.  Рассчитать, пользуясь методом зеркальных изображений, силу, действующую на подвешенный в воздухе на высоте h над плоской поверхностью земли линейный провод.

 

>>>

13-71.xmcd

13-71.xmcdz

13-71.mcdx

 

 13-71.sm

 

13.84. Определить потенциалы и заряды системы проводов, если рубильники проводов 1 и 2  замкнуть, а рубильник провода 3 оставить разомкнутым.  Выяснить, как изменится решение, если сначала  провод 2 отключить от земли, затем провод 1 отключить от источника и, наконец, провод 3 соединить с землей.  

 

>>>

13-84.xmcd

13-84.xmcdz

13-84.mcdx

 

13-84.sm

 

13.92. Рассчитать емкость воздушной двухпроводной линии, провода которой подвешены над поверхностью земли на высоте h1 и h2 при расстоянии D между ними.  Радиусы проводов R.

 

>>>

13-92.xmcd

13-92.xmcdz

 13-92.mcdx

 

 13-92.sm

 

13.96. Рассчитать заряды изображенных на рисунке к задаче проводов трехфазных линий длиной l. Потенциалы проводов даны, их радиусы известны, расстояние между ними D, высота h. Потенциал земли равен нулю.

 

>>>

13-96.xmcd

13-96.xmcdz

13-96.mcdx

 

13-96.sm

 

13.103. Плоский конденсатор  с двумя слоями диэлектрика толщиной d1=d2; εr1; εr2 (смотри рисунок к задаче) зарядили до напряжения U b и отключили от источника. Найти электрическое смещение, напряженность поля и распределение потенциала в обоих диэлектриках.Определить: 1) как изменятся эти величины и емкость конденсатора, если из конденсатора вынуть пластину второго диэлектрика;   2) каковы будут эти величины, если конденсатор останется подключенным  к источнику.

 

>>>

13-103.xmcd

13-103.xmcdz

13-103.mcdx

 

13-103.sm

 

13.106. Цилиндрический  конденсатор  (см. рис. к задаче), заполнен двухслойным диэлектриком. Определить в обоих случаях пробивное напряжение и построить зависимости напряженности поля от радиуса. Сравнить со случаем однородного диэлектрика, имеющего свойства а и б.  

 

>>>

13-106.xmcd

13-106.xmcdz

13-106.mcdx

 

13-106.sm 

 

13.112. В центре сферы из диэлектрика расположен точечный заряд (смотри рисунок к задаче).  Окружающая среда имеет относительную диэлектрическую проницаемость. Найти поток вектора напряженности поля через поверхность симметрично расположенного эллипсоида вращения, вырезающего  на сфере два участка поверхности, каждый из них видим из центра сферы под телесным углом.

 

>>>

13-112.xmcd

13-112.xmcdz

13-112.mcdx

 

 13-112.sm

 

13.114. Условия такие же, как в задаче 13.112, но эллипсоид пересекает сферу так, что заряд q лежит вне эллипсоида (см.  рис.  к задаче). Эллипсоид вырезает на сфере два участка поверхности, каждый из них видим из центра сферы под углом w=π/4. 

 

>>>

13-114.xmcd

13-114.xmcdz

13-114.mcdx

 

13-114.sm

 

13.130. Получить формулу  и построить зависимость  проводимости  G изоляции цилиндрического конденсатора от расстояния D между осями  электродов. Рассчитать значение G.

 

>>>

13-130.xmcd

13-130.xmcdz

13-130.mcdx

 

 13-130.sm

 

13.132. Определить: 1) напряженность поля, сопротивление конденсатора и мощность, выделяющуюся в единице объема диэлектрика, а также свободный и связанный поверхностные заряды на границе  слоев;  2) как изменится решение задачи, если диэлектрики будут  идеальными (ϒ1 = Υ2 = 0)           

 

>>>

13-132.xmcd

13-132.xmcdz

13-132.mcdx

 

13-132.sm

 

13.133. При какой частоте подведенного к линии синусоидального напряжения амплитуда тока проводимости (утечки) равна амплитуде тока электрического  смещения?

 

>>>

13-133.xmcd

13-133.xmcdz

13-133.mcdx

 

13-133.sm

 

13.140.  Требуется: 1) построить зависимость шагового напряжения (длина шага 0.8 m) от координаты x; 2) построить ту же зависимость при  Υ2 = 10-3 См/см.

 

>>>

13-140.xmcd

13-140.xmcdz

13-140.mcdx

 

13-140.sm

 

13.146. Требуется: 1) составить схемы  для определения частичных емкостей трехфазной линии над землей (смотри рисунок к задаче) при помощи электролитической ванны; 2) подобрать приборы с необходимыми пределами измерений.

 

>>>

13-146.xmcd

13-146.xmcdz

13-146.mcdx

 

13-146.sm

 

13.158. Во сколько раз изменится энергия электрического поля уединенного металлического шара радиусом R, который находится в воздухе и потенциал которого  ϕ=500 V (полагая ϕ =0 на бесконечно большом расстоянии от центра шара), если шар покрылся слоем росы  толщиной Δ=0.2 mm. Определить, как изменится решение задачи, если учесть проводимость росы. Выяснить, куда делась энергия, и с какой силой (на единицу поверхности) электрическое поле стремится растянуть шар до его покрытия росой.  

 

>>>

13-158.xmcd

13-158.xmcdz

13-158.mcdx

 

13-158.sm

 

13.160. Определить работу, которую нужно произвести против сил поля, чтобы расстояние между пластинами плоского конденсатора: 1) увеличить вдвое; 2) уменьшить вдвое. Работу  подсчитать в двух случаях: а) когда конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения; б) когда конденсатор заряжен и отключен от источника постоянного напряжения.

 

>>>

13-160.xmcd

13-160.xmcdz

13-160.mcdx

 

13-160.sm

 

14.52. Рассчитать сцепленный с контурами магнитный поток.

 

>>>

14-52.xmcd

14-52.xmcdz

14-52.mcdx

 

14-52.sm

 

14.60. Рассчитать силу притяжения провода к сторонам угла.

 

>>>

14-60.xmcd

14-60.xmcdz

14-60.mcdx

 

14-60.sm

 

14.68. Рассчитать магнитный поток сквозь расположенную  в воздухе в плоскопараллельном поле прямоугольную площадку, на двух параллельных сторонах которой длиной l функция потока принимает значения VМ1 и VМ2.          

 

>>>

14-68.xmcd

14-68.xmcdz

14-68.mcdx

 

14-68.sm

 

14.73. Рассчитать магнитный поток сквозь прямоугольную площадку, две стороны которой  длиной l перпендикулярны плоскости комплексного переменного z и пересекают ее в точках с координатами.

 

>>>

14-73.xmcd

14-73.xmcdz

14-73.mcdx

 

14-73.sm

 

14.77. Прямолинейный  бесконечно длинный тонкий провод с током I подвешен на высоте h над плоской поверхностью идеально намагниченного тела. Рассчитать напряженность H магнитного поля на поверхности тела и построить кривую изменения Н вдоль поверхности. Определить силу взаимодействия провода с телом на единицу его длины.

 

>>>

14-77.xmcd

14-77.xmcdz

14-77.mcdx

 

14-77.sm

 

14.78. Решить задачу 14.77 при условии, что провод подвешен над плоской поверхностью идеального диамагнитного тела с электрофизическими параметрами µ = 0 и ϒ = ∞.

 

>>>

14-78.xmcd

14-78.xmcdz

14-78.mcdx

 

14-78.sm

 

14.98. Рассчитать внутреннюю и внешнюю индуктивности двухпроводной воздушной линии электропередачи длиной l, радиусы  сечений проводов которой связаны с расстоянием между осями проводов соотношением D=20R.  Расчет выполнить при условии, что магнитная проницаемость µ вещества проводов равна: а) µ0 ; б) 100µ0.

 

>>>

14-98.xmcd

14-98.xmcdz

14-98.mcdx

 

14-98.sm

 

14. 114. К электрической печи трехфазный ток подводят по трем круглым медным шинам, оси которых находятся в одной плоскости. Рассчитать активную мощность, переносимую из одной фазы в другую. Определить, какую часть составляет эта мощность от активной мощности, выделяемой в шинах (D <<l).   

 

>>>

14-114.xmcd

14-114.xmcdz

14-114.mcdx

 

14-114.sm

 

14.121. При поражении молнией трубчатого молниеотвода труба оказалась сплющенной. Определить давление, действующее на трубу при токе молнии I=200 kA, в предположении, что ток протекал лишь в тонком поверхностном слое трубы (поверхностный эффект).    

 

>>>

14-121.xmcd

14-121.xmcdz

14-121.mcdx

 

 14-121.sm

 

14.123. На рисунке к задаче схематически показан якорь электрической машины, имеющей всего один виток. Считая поле под полюсами однородным с индукцией ВО Тл (при токе в витке, равном нулю ), определить значение вращающего момента М, действующего на якорь; оценить силу  f, действующую на провода, и момент МО, обусловленный давлением проводов.      

 

>>>

14-123.xmcd

14-123.xmcdz

14-123.mcdx

 

14-123.sm

 

14.126. На кольцевой магнитопровод прямоугольного сечения равномерно намотана обмотка с числом витков w=200. Магнитопровод имеет радиальный зазор шириной Δ=1 mm. Внутренний радиус магнитопровода Ri =0.2  m, внешний Re =0.25  m. Высота магнитопровода h=0.03 m. Магнитная проницаемость материала магнитопровода µ=100µО. Ток в обмотке I=10 A. Рассчитать силу, действующую на элемент поверхности магнитопровода, расположенный в центральной части зазора, при Rср.        

 

>>>

14-126.xmcd

14-126.xmcdz

14-126.mcdx

 

14-126.sm

 

15.4. Определить значение и направление вектора Пойнтинга в воздухе у поверхности левого провода в точке М на расстоянии l=10 от начала линии. Нарисовать качественную картину распределения векторов Пойнтинга (по направлению) вдоль прямой, соединяющей провода (вдоль оси x).

 

>>>

15-4.xmcd

15-4.xmcdz

15-4.mcdx

 

15-4.sm

 

15.9. Определить вектор Пойнтинга на поверхности тороида с равномерно распределенной обмоткой (без потерь) в переходном процессе при подключении обмотки к источнику постоянного напряжения U через резистор с сопротивлением R. Средняя длина магнитной линии в тороиде l, сечение тороида SrО2  , относительная магнитная проницаемость материала тороида µr , число витков w. Пользуясь полученным выражением, определить энергию, запасенную в магнитном поле, и сравнить ее с энергией, определенной по формуле WM =LI2/2, где L – индуктивность тороида. Влиянием токов пренебречь.    

 

>>>

15-9.xmcd

15-9.xmcdz

15-9.mcdx

 

15-9.sm

 

15.12. По двухпроводной линии передается энергия  от  генератора к приемнику. Найти среднее значение вектора Пойнтинга в двух точках, лежащих на линии, соединяющей оси проводов (на оси x). Первая точка М находится у поверхности одного из проводов, вторая посередине между проводами. Влиянием земли и сопротивлением проводов можно пренебречь.   

 

>>>

15-12.xmcd

15-12.xmcdz

15-12.mcdx

 

15-12.sm

 

15.13. Металлический диск, насаженный на вал, вращается с постоянной частотой n в однородном магнитном поле, индукция которого В и перпендикулярна плоскости диска. Радиус диска R  (смотри рисунок к задаче). Определить ЭДС, возникающую между валом и внешней окружностью  диска.      

 

>>>

15-13.xmcd

15-13.xmcdz

15-13.mcdx

 

15-13.sm

 

15.64. Определить потери мощности в стенках  медного прямоугольного волновода с поперечными размерами a*b (смотри рисунок к задаче, длиной l при частоте f, если по волноводу бегущей волной типа ТЕ01  переносится мощность Р0.  Вычислить коэффициент ослабления α для волны этого типа в волноводе и уменьшение (в процентах) амплитуды бегущей волны на расстоянии 50 cm.

 

>>>

15-64.xmcd

15-64.xmcdz

15-64.mcdx

 

15-64.sm

 

15.70. Прямоугольный резонатор имеет размеры а, б ( смотри рисунок к задаче). В резонаторе возбуждаются колебания типа Н102.  Определить составляющие векторов E и H, а также размер  с  резонатора вдоль оси z, если резонансная частота должна быть равна 10 ГГц.

 

>>>

15-70.xmcd

15-70.xmcdz

15-70.mcdx

 

15-70.sm

 

Назад/Back