Вопросы и упражнения для самостоятельной работы

(самоконтроля)

 

1. В чем сходство и в чем различие двух видов электромагнитной индукции: самоиндукции и взаимной индукции?

2. Запишите уравнение, описывающее явление самоиндукции в катушке, сначала для мгновенных токов и напряжений, потом для комплексных токов и напряжений.

3. Запишите уравнения, описывающие явление взаимной индукции между двумя катушками, сначала для мгновенных токов и напряжений, потом для комплексных токов и напряжений.

4. Сформулируйте определение индуктивности катушки, затем определение взаимной индуктивности между катушками, как это принято в теории электромагнетизма.

5. Сформулируйте определения индуктивности и взаимной индуктивности, как это принято в теории электрических цепей.

6. Магнитный поток - это часть магнитного потока , созданного током первой катушки сквозь вторую катушку. Почему величина потока может быть положительной, а может быть и отрицательной?

7. Почему взаимная индуктивность двух катушек может принимать или положительное, или отрицательное значение? Что нужно сделать, чтобы взаимная индуктивность катушек была положительной величиной?

8. Для чего нужна разметка однополярных зажимов на катушках взаимной индуктивности?

9. Почему на схемах, на которых показано расположение катушек в пространстве, можно обойтись без разметки однополярных зажимов катушек? Почему на схемах электрических цепей с катушками взаимной индуктивности разметка однополярных зажимов обязательна?

10. Сформулируйте правило знаков для напряжений взаимной индукции в уравнениях второго закона Кирхгофа. Какие соображения были заложены в основу этого правила? (См. рис. 5.6 и 5.7.)

11. Какое включение катушек взаимной индуктивности называется согласным, а какое включение встречным?

12. Почему в случае согласного включения катушек взаимной индуктивности реактивная составляющая напряжения на каждой катушке больше, чем в случае их встречного включения? (Предполагается, что в обоих случаях через катушки протекают одинаковые токи.)

13. Почему при согласном включении катушек напряжения самоиндукции и взаимной индукции складываются, а при встречном включении они ослабляют (частично компенсируют) друг друга?

14. Почему при согласном включении катушек полное сопротивление цепи больше, чем при их встречном включении?

15. Что такое трансформатор? Для чего используются трансформаторы?

16. Сформулируйте определения входного сопротивления трансформатора, сопротивления холостого хода и вносимого сопротивления.

17. Входное сопротивление трансформатора в рабочем режиме складывается из сопротивления холостого хода и вносимого сопротивления. Однако при включении нагрузки трансформатора его полное сопротивление (модуль входного комплексного сопротивления ) уменьшается и входной ток увеличивается. В чем дело? Нет ли здесь противоречия?

18. Постройте векторную диаграмму трансформатора по аналогии с рис. 5.14 для частного случая, когда активные сопротивления катушек и нагрузки пренебрежимо малы.

19. Зарисуйте схему замещения трансформатора с развязанной магнитной связью, определите с ее помощью входное сопротивление трансформатора в режиме холостого хода и в режиме короткого замыкания. Для упрощения расчетов можно положить , здесь - активное сопротивление вторичной катушки.

20. Сформулируйте понятие идеального трансформатора, другими словами, перечислите его определяющие свойства.

21. Что такое коэффициент трансформации?

22. Сформулируйте правило трансформации напряжений для идеального трансформатора, затем правило трансформации токов.

23. Какая зависимость существует между входным сопротивлением идеального трансформатора и сопротивлением его нагрузки?