Пример контрольной работы по физике: При электролизе раствора ZnSO4 была совершена работа в 36 МДж. Определите количество полученного цинка, если напряжение на зажимах ванны было 4 В.

Выдержка из текста работы

Вопрос 1.2.Встроительных работах для подогрева бетонного раство­ра иногда применяют электрическую энергию, которая передается с помощью системы электродов. Можно ли отнести систему, состоящую из источника электрической энергии, соединительных проводов, элект­родов и электропроводящей массы бетона, к электрической цепи?

1.2.1.Можно.

 

Вопрос 1.3.Чему равно показание вольтметра в схеме, если Е = 20 В,

R = 10 Ом?

 

1.3.3. U = 0.

 

Вопрос 1.4.Какие утверждения Вы считаете справедливыми: Для нелинейных элементов, ВАХ которых приведены на рисунке:

а) статическое сопротивление любого из элементов монотонно убы­вает с увеличением тока;

б) динамическое сопротивление любого из элементов монотонно убывает с увеличением тока.

 

1.4.2. а) справедливо, б) не справедливо,

 

Вопрос 2.1.Как зависит ток источника переменного напряжения в цепи от протяженности проводников А и В ?

 

2.1.2. Ток возрастает с ростом протяженности проводников.

 

Вопрос 2.2.Как зависит индуктивность катушки от удельной элект­рической проводимости материала проводника из которого она изго­товлена?

2.2.1. Удельная электрическая проводимость материала проводника не влияет на индуктивность катушки.

 

Вопрос 2.3.Индуктивная катушка с активным сопротивлением, равным нулю, включена в цепь постоянного тока. Проанализируйте, как с ростом тока в катушке будет изменяться напряжение на ее выводах.

2.3.2. Напряжение равно нулю при любом значении тока.

 

Вопрос 2.4.На рисунке приведены три схемы замещения одного и того же электротехнического устройства, работающего в разных усло­виях. Поставьте буквы, обозначающие схемы, в следующей последо­вательности: схема замещения для цепи постоянного тока;

схема замещения для цепи промышленной частоты;

схема замещения для цепи повышенных частот.

 

2.4.1. в а б.

 

Вопрос 2.5.На рисунке показан график мгновенной мощности для -элемента. Какой знак имеет мгновенное значение тока в момент вре­мени ?

 

2.5.3. Данных для ответа недостаточно.

 

Вопрос 2.6.На рисунке показан график мгновенной мощности для -элемента. Какой знак имеет мгновенное значение тока в момент времени ?

 

2.6.3. Данных для ответа недостаточно.

 

Вопрос 2.7.Какому элементу схемы замещения соответствуют сину­соидальные кривые тока и мгновенной мощности на рисунке?

 

2.7.2. Индуктивному.

 

Вопрос 2.8.Для схемы составлены два уравнения по второму закону Кирхгофа:

а) ;б) .

 

2.8.3. Справедливы оба уравнения.

 

Вопрос 2.9.Изменяя емкость конденсатора, цепь (на рисунке) настраива­ют на режим резонанса.

Как определить момент резонанса по показа­ниям амперметра?

 

2.9.2. В режиме резонанса показания амперметра максимальны.

 

Вопрос 2.10.Изменяя емкость конденсатора, цепь (на рисунке) настраи­вают на режим резонанса.

Как определить момент резонанса по пока­заниям амперметра?

 

2.10.1. В режиме резонанса показания амперметра минимальны.

Вопрос 2.11. На рис. а приведена схема включения статорной обмотки однофазного асинхронного двигателя. Последовательно с одной из катушек статорной обмотки включен фазосдвигающий эле­мент (ФЭ), обеспечивающий заданный угол сдвига фаз между токами и . Векторная диаграмма приведена на рис. б. Что используется в качестве ФЭ?

 

2.11.1. Конденсатор.

 

Вопрос 2.12.Проанализируйте зависимость показаний амперметра и ваттметра в схеме от емкости конденсатора С. Как изме­нятся показания приборов при уменьшении емкости конденсатора?

 

2.12.3. Справедливы оба предыдущих утверждения.

 

Вопрос 2.13.Что произойдет при замыкании ключа в схеме?

 

2.13.3. Коэффициент мощности приемника может как уменьшаться,

так и увеличиваться; данных для однозначного ответа недостаточно.

 

Вопрос 2.14.Можно ли индуктивную катушку, предназначенную для работы в цепи переменного тока, включить в цепь постоянного тока, сохранив при этом значение подведенного к ней напряжения равным номинальному?

2.14.2. Нельзя.

Вопрос 2.15. С каким из утверждений о маркировке одноименных выводов катушек на рисунке Вы согласны?

 

2.15.3. Маркировка верна на обеих схемах.

 

Вопрос 3.1.Как направление вращения ротора влияет на трехфаз­ную систему ЭДС?

3.1.3. Влияет на фазовый сдвиг.

 

Вопрос 3.2.На рисунке представлена схема замещения четырехпроводной сети с линейным напряжением U = 380 В. На какие напряжения рассчитаны приемники?

 

3.2.1. Приемники — 220 В, — 380 В.

 

Вопрос 3.3.В трехпроводную и четырехпроводную сети включены резистивные приемники, соединенные звездой. Какие токи и напряжения будут изменяться при изменении сопротивления фазы А ?

3.3.2. В трехпроводной сети – все токи и напряжения, в четырехпроводной – только и .

 

Вопрос 3.4.Как изменится активная мощность, если трехфазный симметричный резистивный приемник, соединенный треугольником, будет переключен в звезду (при неизменном напряжении генератора)?

3.4.3. Уменьшится в 3 раза.

 

 

Вопрос 4.1.а) В каких элементах цепи возникает ток в первый момент после

коммутации?

б) На каких элементах этой цепи будет возникать напряжение в

первый момент после коммутации?

 

4.1.1. а) на элементах 1, 4, 5, 6; б) на элементах 3, 5, 6.

 

Вопрос 4.2.Какой характер переходного процесса (колебательный или апериодический) возникает в цепи разрядки конденсатора С = 100 мкФ, индуктивность катушки L = 100 мГн, а сопротивление R = 20 Ом?

4.2.1. Колебательный переходной процесс.

 

Вопрос 5.1.Известно, что ЭДС аккумуляторной батареи уменьшает­ся с течением времени. Можно ли зависимость считать периодиче­ской несинусоидальной величиной?

5.1.2. Нельзя.

Вопрос 5.2.Какие из приведенных на рисунке фильтров являются низкочастотными, а какие высокочастотными?

 

5.2.3. а) и б) – высокочастотные, в) и г) – низкочастотные.

 

Вопрос 6.1.Какие из кривых на рисунке соответствуют зависимости действующего тока дросселя от длины воздушного зазора в сердечнике?

 

6.1.1.Кривая 1.

 

Вопрос 6.2.Какая последовательность номеров точек, отмеченных на рисунке, соответствует возрастанию эквивалентной индуктивности катушки? Нагреванием катушки пренебречь.

 

6.2.2. 231.

 

Вопрос 6.3.Оцените правильность утверждений: сердечник дросселя изготавливается из листовой стали, так как это: А – упрощает изготовление сердечника, Б – увеличивает эквивалентную индуктивность, В – уменьшает нагрев сердечника, Г – ослабляет вихревые токи.

6.3.3. Правильными являются утверждения В и Г.

 

Вопрос 7.1.При каком напряжении целесообразно:

а) передавать; б) потреблять электрическую энергию?

7.1.2. а) при высоком; б) при низком;

 

Вопрос 7.2. Во вторичной обмотке трансформатора наводится ЭДС Е₂ = 100 В с частотой 50 Гц. Чему будет равна ЭДС Е₂, если амплитуда напряжения на первичной обмотке не изменится, а частота возрастет до 400 Гц?

7.2.2. 100 В; .

Вопрос 7.3.Что произойдет с обмоткой и магнитопроводом трансформатора, если при разомкнутой вторичной обмотке его первичную обмотку включить на напряжение 220 В вместо но­минального 127 В?

7.3.3. Сгорит первичная обмотка трансформатора.

Вопрос 7.4. При одинаковом характере приемника наклон внешней характеристики трансформатора зависит от расстоя­ния l между первичной и вторичной обмотками (рис. а). Определите, в каких соотношениях находятся расстояния меж­ду катушками для характеристик 1, 2, 3 (см.. рис. б) по упрощенной схеме замещения трансформатора.

 

7.4.1. l₁ < l₂ < l₃.

Вопрос 7.5.Выберите свойства, характерные только для транс­форматоров малой мощности:

1) трехфазные; 2) однофазные; 3) I_1х = 5% I_1ном; 4) I_1х — 50% I_1ном; 5) R_к < Х_к; 6) R_к > Х_к.

7.5.3. Пункты 2, 4, 6.

Вопрос 8.1. Чем объясняется широкое применение двигате­лей постоянного тока?

8.1.3. Хорошими пусковыми и регулировочными свойствами.

Вопрос 8.2.Почему участки магнитопровода машины постоян­ного тока выполняются из стали?

8.2.2.С целью усиления магнитного поля.

 

Вопрос 8.3. Как изменится электромагнитный момент двига­теля, если щетки сдвинуть с геометрических нейтралей?

8.3.3. Уменьшится.

 

Вопрос 8.4.Как изменится ЭДС на зажимах обмотки якоря генератора, если уменьшить ток в обмотке возбуждения?

8.4.1.Уменьшится

 

Вопрос 8.5.С чем связаны электромагнитные причины искре­ния щеток на коллекторе?

8.5.2.При завершении коммутации добавочный ток в комму­тируемой

секции не равен нулю.

 

Вопрос 8.6.При каком способе возбуждения машины посто­янного тока с увеличением тока якоря и постоянном токе воз­буждения магнитный поток уменьшается?

8.6.5.При смешанном встречном.

 

Вопрос 8.7. Какое назначение имеет пусковой реостат?

8.7.1.Ограничить пусковые ток и момент.

 

Вопрос 8.8. Как изменится частота вращения двигателя при уменьшении момента сопротивления?

8.8.3.Увеличится.

 

Вопрос 8.9.Каким образом можно осуществить динамичес­кое торможение двигателя постоянного тока последователь­ного возбуждения?

8.9.2. Цепь обмотки якоря замкнуть на резистор, а обмотку возбуждения отключить от якоря и включить в сеть.

 

Вопрос 8.10.В каком случае целесообразно использовать дви­гатель последовательного возбуждения?

8.10.3.Для создания большого момента.

 

Вопрос 8.11.Почему двигатели постоянного тока с возбужде­нием от постоянных магнитов имеют более высокий КПД?

8.11.2.Отсутствуют потери в обмотке возбуждения.

 

Вопрос 8.12.Зачем в универсальном коллекторном двигателе обмотка возбуждения делается секционированной.

8.12.2. С целью сближения рабочих характеристик двигателя при питании его от сети постоянного и переменного тока.

Вопрос 9.1.При изготовлении асинхронных машин электрическая изоляция листов стали друг от друга необходима:

9.1.3.Только для пакета статора.

 

Вопрос 9.2. Соответствуют ли приведенные в таблице частоты вращения принятым в США?

Частоты вращения магнитного поля статора АД

р
, об/мин

9.2.1.Не соответствуют.

Вопрос 9.3.По эскизу торца статора с лобовыми частями обмотки (рисунок) определите частоту вращения магнитного поля, на которую рассчитана машина.

 

9.3.2. = 1500 об/мин.

Вопрос 9.4. С каким утверждением Вы согласны?

9.4.3. Оба утверждения справедливы.

 

Вопрос 9.5.Рассмотрите графики (рисунок), построенные в функции частоты вращения ротора п₂. Проставьте буквы в сле­дующей последовательности: на первом месте букву, соответ­ствующую характеру изменения действующего значения ЭДС ротора, на втором — букву, соответствующую характеру изменения индуктивного сопротивления рассеяния ротора.

9.5.3.а, а.

 

 

Вопрос 9.6.Из схем выбрать те, которые соответст­вуют схемам замещения фазы статорной и роторной обмоток. Обратите внимание, что на схемах указаны параметры, зави­сящие от частоты вращения ротора.

 

9.6.2.Статор — схема б), ротор — схема г).

 

Вопрос 9.7.С каким утверждением Вы согласны?

9.7.1.В режиме пуска двигателя ток статорной обмотки имеет максимальное значение.

Вопрос 9.8. Мощность магнитных потерь в пакете магните провода статора

9.8.2.Не зависит от нагрузки на валу.

Вопрос 9.9.На рисунке показаны эпюры распределения магнитной индукции В вращающегося магнитного поля взазо­ре асинхронной машины и расположение нескольких стерж­ней "беличьего колеса" на роторе. Правильно ли показано направление действия электромагнитных сил на стержень обмотки с током, если рис. а предполагает, что ток со­впадает по фазе с ЭДС , т. е. = а рис. б предпола­гает, что активная составляющая тока пренебрежимо мала, ток имеет только реактивную (индуктивную) составляющую, т.е. отстает от ЭДС на .

 

9.9.3.Правильно направление на обоих рисунках.

Вопрос 9.10.Механические характеристики (рисунок) соот­ветствуют разным условиям работы двигателя с фазным ро­тором:

1) работа в номинальном режиме: , обмотка ротора закорочена.

2) , обмотка ротора закорочена.

3) , в цепь ротора введено добавочное сопротивле­ние .

Проставьте буквы, обозначающие характеристики на рисунке, в последовательности, соответствующей приведенно­му выше перечислению режимов работы двигателя.

 

9.10.1.б, в, а

Вопрос 9.11.Пусковые свойства двигателя можно улучшить, осуществляя пуск при пониженном напряжении

9.11.3.Данных для ответа недостаточно.

Вопрос 9.12.Назовите способ, позволяющий регулировать частоту вращения асинхронного двигателя в сторону повышения, добившись условия = 3000 об/мин.

9.12.2.Частотное регулирование.

 

Вопрос 10.1.Как это отразится на КПД и потерях синхронной ма­шины, если ее ротор будет изготовлен не из массивной стали, а набран из тонких стальных листов?

10.1.3. КПД не изменится, так как магнитных потерь в роторе нет.

Вопрос 10.2. При каком характере нагрузки электромагнитный момент синхронного генератора будет равен нулю? (магнит­ные и механические потери считать равными нулю)

10.2.3.При емкостной или индуктивной нагрузке.

Вопрос 10.3.С помощью векторной диаграммы для случая, когда ток статора опережает по фазе напряжение на угол , определите, что больше — напряжение на зажимах статора или ЭДС ? Каков при этом угол рассогласования ?

 

Упрощенная векторная диаграмма синхронного генерато­ра (при)

10.3.1.

Вопрос 10.4. Четырехполюсный синхронный генератор вклю­чают на параллельную работу с трехфазной сетью, имеющей ли­нейное напряжение и частоту f = 50 Гц. Чему должны быть равны ЭДС и частота вращения ротора для синхрониза­ции генератора с сетью.

10.4.2. = 220 В; = 1500 об/мин.

 

Вопрос 10.5. Синхронный генератор включен на параллельную работу с энергосистемой и отдает электроэнергию в сеть. Что произойдет, если случится обрыв в цепи возбуждения?

10.5.1. Частота вращения ротора начнет возрастать и генера­тор выйдет из синхронизма.

 

Вопрос 10.6.Синхронный двигатель работает без нагрузки на валу при идеальном XX. Его ротор возбужден так, что . С помощью векторной диаграммы определите угол сдвига между током и напряжением статора.

 

Векторная диа­грамма нагруженного перевозбужденного син­хронного двигателя

10.6.1. = -90°.

Вопрос 10.7. При номинальном моменте сопротивления и недовозбуждении синхронный двигатель работает с углом рассогла­сования 30°; при перевозбуждении — 17,5°. Преодолеет ли дви­гатель кратковременную трехкратную перегрузку по моменту в первом и во втором случаях?

10.7.3.В первом случае не преодолеет, во втором — преодолеет.

Вопрос 10.8.Какой синхронный микродвигатель может работать в асинхронном режиме?

10.8.2. Гистерезисный двигатель.

 

Вопрос 11.1.Укажите группу достоинств, характерных для контактных коммутационных электрических аппаратов по сравнению с бесконтактными. Группы составлены из следую­щих качеств: А — большое быстродействие, Б — малые габариты, В — боль­шая перегрузочная способность, Г — малая мощность электри­ческих потерь в контакте, Д — большие значения токов в комму­тируемых цепях, Е — большие значения напряжений в комму­тируемых цепях, Ж — малая мощность управляющего сигнала, 3 — большой срок службы.

11.1.3.В, Г,Д, Е.

 

Вопрос 11.2.Укажите типы электрического контакта (точеч­ный, линейный, плоский) и тип привода (клапанный, поворот­ный, соленоидальный) в контакторе на рисунке.

 

Конструктивная схема устрой­ства контактора постоянного тока:

1 — неподвижный контакт; 2 — дуго-гасительная камера с решеткой; 3 — подвижный контакт; 4 — рычаг; 5 — нажимная пружина;

6 — якорь элек­тромагнита; 7 — возвратная (рабочая) пружина;

8 — сердечник; 9 — обмотка; 10 — гибкий токопровод

11.2.1. Плоский, клапанный.

 

Вопрос 11.3.Укажите, при выполнении каких условий произой­дет срабатывание защитного электромагнитного реле макси­мального тока.

11.3.1. .

Вопрос 11.4.Укажите группу достоинств, характерных для реле с герметизированными магнитоуправляемыми контак­тами по сравнению с обычными электромагнитными реле. Группы составлены из следующих качеств: А — большое быстродействие, Б — малые габариты, В — боль­шая перегрузочная способность, Г — малая мощность электри­ческих потерь в контакте, Д — большие значения токов в комму­тируемых цепях, Е — большие значения напряжений в комму­тируемых цепях, Ж — малая мощность управляющего сигнала, 3 — большой срок службы, И — малая стоимость.

11.4.2. А, Б, Г, Ж, 3.

 

Вопрос 12.1.

На рисунке приведены механические характеристики электро­двигателя (1) и двух механизмов (2 и 3). Для какого механизма работа электропривода в точке А будет устойчива?

 

К объяснению устойчивости работы электропривода

12.1.2. Механизм с характеристикой 2 будет работать устой­чиво.

Вопрос 12.2.Из какого условия следует выбирать двигатель электропривода, нагрузочная диаграмма которого приведена на рисунке.

 

12.2.1.Из условия длительного режима работы.

Вопрос 12.3.Каким из методов (эквивалентного момента или мощности) следует воспользоваться для проверки по нагреву выбранного двигателя постоянного тока параллельного воз­буждения, работающего с переменной нагрузкой и реостатным регулированием частоты вращения?

12.3.2.Методом эквивалентного момента.

Вопрос 12.4.Укажите преимущества применения тиристорных преобразователей напряжения и частоты в схемах регулиро­вания частоты вращения двигателей постоянного и перемен­ного тока.

12.4.3. Расширение диапазона регулирования частоты враще­ния и повышение жесткости механических характеристик электродвигателей.