Интересные вопросы по общей электротехнике

1.1. Одинаковы ли последствия пробоя диэлектрика одного из двух конденсаторов в случае последовательного и параллельного их соединения?
При последовательном соединении напряжение сети прикладывается к исправному конденсатору, а при параллельном соединении возникает короткое замыкание установки. 1.2. В плоский конденсатор параллельно обкладкам вносится металлический лист, толщина которого составляет 20% расстояния между пластинами. Как изменится напряженность электрического поля?
Увеличится в 1,25 раза. 1.3. Почему сушку изоляции обмоток машин, проводов, кабелей и пр. производят в баках под малым давлением с целью устранения воздуха?
Диэлектрическая проницаемость воздуха меньше, чем у изоляции. В пузырьках воздуха могут возникнуть значительные напряженности электрического поля, в результате чего может произойти разряд. 2.1. У монтера была любимая поговорка: «Горячая пайка всегда холодная, а холодная пайка всегда горячая». Что он хотел сказать этими словами?
При горячей пайке электрическое сопротивление контакта мало и тепло в нем не развивается. 2.2. В каком случае для измерения разности потенциалов вольтметр соединяется последовательно с элементами цепи?
При измерении э. д. с. источника. 2.3. Может ли перемещение рукоятки реостата не отражаться на токах электрической цепи, в которую он включен?
Может, если в ветви реостата нет тока. 2.4. Может ли напряжение между зажимами источника быть больше э. д. с источника?
Да, например, при зарядке аккумулятора. 2.5. Три пассивных элемента цепи имеют равные сопротивления, а постоянное напряжение U источника при всех режимах одинаково. Как надо соединить элементы цепи, чтобы ток был в 2 раза меньше максимального и в 4,5 раза больше минимального? Во всех случаях используются вce элементы цели.
Как две параллельные ветви. 2.6. Почему не светит лампа, если ее включить последовательно с вольтметром, при их номинальных напряжениях, равных напряжению сети, и равных сопротивлениях?
При 50% номинального напряжения лампа не светит. 2.7. Почему лампы «перегорают» в момент их включения?
В момент включения сопротивление лампы мало, ток велик и в наметившемся месте разрушения нити развивается очень много тепла. 2.8. Почему, желая исключить из цепи какой-либо элемент, достаточно присоединить к его зажимам провод?
Сопротивление провода близко к нулю и после присоединения провода к какому-либо элементу становится еще меньше. 3.1. Каким образом можно определить полюсы сердечника, зная направление намотки катушки, и к какому полюсу источника присоединен каждый ее зажим?
Если положить ладонь правой руки на катушку так, чтобы четыре пальца указывали направление тока в витках, то отставленный большой палец укажет северный полюс (см. задачу 13). 3.2. Можно ли, увеличивая ток в обмотке электромагнита, безгранично увеличивать его силу притяжения?
Нет. В стали электромагнита наступает магнитное насыщение, а обмотка перегревается. 3.3. На подковообразном сердечнике имеются две одинаковых намагничивающих катушки.
Как лучше включить катушки — последовательно или параллельно, если каждая из них соответствует постоянному номинальному напряжению сети?
Параллельное включение катушек нагрузит источник примерно в 4 раза большим током, чем последовательное, причем возможно магнитное насыщение сердечника; потери энергии при большом токе также больше и, если нет магнитного насыщения, больше магнитный поток. 3.4. Что опаснее для катушки при большом постоянном токе в ней — разрыв цепи или короткое замыкание зажимов катушки?
Э. д. с. самоиндукции при коротком замыкании зажимов катушки не превышает напряжения сети, а при разрыве цели эта э. д. с. может во много раз превысить напряжение. В результате получается пробой междувитковой изоляции катушки. 4.1. Почему в цепи постоянного тока не учитывались такие параметры, как индуктивность и емкость?
При постоянном напряжении через емкость не может проходить постоянный ток. Индуктивность не проявляет себя при постоянном токе. 4.2. Обязательно ли уменьшится переменный ток, если последовательно с катушкой включить конденсатор?
Нет, так как после включения конденсатора реактивное сопротивление цепи составит XL — Xc. 4.3. Почему контактор на 220 В практически нормально работает при напряжении 127 В, если последовательно с ним включить конденсатор определенной емкости?
При состоянии, близком к резонансу, напряжение на контакторе может стать близким к номинальному. 4.4. Когда больше возможности регулирования напряжения — в цепи постоянного или переменного тока?
В цепи постоянного тока возможно включение только реостата, а при переменном токе, кроме того, можно включать индуктивность или емкость. 4.5. Какую цель преследует проблема повышения коэффициента мощности установки?
Уменьшение тока в проводах линии передачи, в трансформаторе и генераторе, уменьшение падения напряжения, нагрева и потерь энергии в них, а также уменьшение мощности установленных трансформаторов и сечения проводов линии передачи. 5.1. Как определяют, какой из проводов четырехпроводной трехфазной цепи нейтральный?
Сечение нейтрального провода обычно меньше сечения линейного провода. Когда при включении вольтметра между двумя проводами получают напряжение, в раз меньшее, чем при использовании остальных двух проводов, то в первом случае один из проводов — нейтральный. 5.2. Какую роль играет нейтральный провод в четырехпроводной трехфазной цепи?
Обладая очень малым сопротивлением, нейтральный провод не допускает возникновения большой разницы в потенциалах соединяемых им нейтральных точек генератора (или трансформатора) и приемника. 5.3. Почему к трехфазным электродвигателям всегда подводят только три провода?
Трехфазный электродвигатель имеет во всех линейных проводах равные токи, образующие на диаграмме трехлучевую симметричную звезду. Сумма таких токов равна нулю и нейтральный провод был бы без тока. При схеме «треугольник» нейтральный провод не имеет смысла. 5.4. Электромонтер, взявшись одновременно за концы оборвавшегося провода трехфазной линии, стал соединять их, не отключая линии. Он считал, что достаточно быть изолированным от земли, чтобы безопасно соединить части провода, в которых нет тока. Почему ошибочны его рассуждения?
Между концами оборвавшегося провода действует напряжение, в 1,5 раза большее фазного напряжения. 5.5. Почему в трехфазном трансформаторе, присоединенном к трехфазной линии, не образуется вращающийся магнитный поток?
Не выполнено условие пространственного сдвига обмоток: их оси параллельны. 5.6. В трех одинаковых катушках при схеме соединения их треугольником имеется симметричный режим.
Какое изменение токов вызовет отключение одной катушки?
В двух оставшихся катушках будут проходить прежние токи, из которых каждый без ответвления проходит в проводе, соединенном последовательно с катушкой. В третьем проводе ток остается без изменения. 6.1. При каком измерительном механизме амперметра стрелка после включения цепи может отклониться влево от нулевого положения, что заставляет поменять местами подводящие провода?
В случае использования амперметра магнитоэлектрической системы. 6.2. Почему нельзя пользоваться для измерения любых малых токов амперметрами на большие номинальные токи (например, 100 А)?
При малых токах механическая инерция прибора не будет преодолена или стрелка будет находиться в самом начале шкалы, где измерение нельзя выполнить точно. 6.3. Приборы какой системы предпочтительней, если ставится условие дешевизны, а пользоваться приборами будут неквалифицированные люди?
Приборы электромагнитной системы.

6.4. Как определить цену деления шкалы электродинамического ваттметра?
Необходимо перемножить номинальные значения напряжения и тока и разделить на число делений шкалы. 6.5. Какое включение реостата наиболее целесообразно: а) последовательно с приемником энергии; б) параллельно приемнику энергии; в) в виде делителя напряжения?
а) При последовательном включении реостат должен выдерживать весь ток нагрузки;
б) при параллельном включении реостата легко по неосторожности вызвать его перегрев;
в) при включении в виде делителя напряжения реостат постоянно находится под напряжением, а часть его обтекается, кроме того, полным током нагрузки.
Наибольшая плавность регулирования достигается в последнем случае.

7.1. Почему в настоящее время магнитоэлектрические генераторы применяют лишь тогда, когда не требуется большой мощности (тахо-генераторы, индукторы и пр.)?
Постоянные магниты теряют свои свойства, магнитный поток в них невелик и не допускает изменения. 7.2. С увеличением нагрузки на валу электродвигателя параллельного возбуждения растет реакция якоря. Почему скорость вращения электродвигателя все же уменьшается?
Одновременно с реакцией якоря увеличивается падение напряжения в нем, причем влияние этого падения напряжения больше, чем влияние уменьшения магнитного потока. 7.3. Можно ли пусковым реостатом регулировать скорость вращения электродвигателя во время работы?
Нет, так как сопротивление реостата не рассчитано на длительное прохождение тока. 7.4. Можно ли получить индуктирование э. д. с. отдельно от электромагнитного момента?
Нет. Как в электродвигателе, так и в генераторе имеет место одновременное образование индуктированной э. д. с. и момента электромагнитных сил.

7.5. Чем объясняется то, что скоростная характеристика электродвигателя последовательного возбуждения «мягкая»?
По мере увеличения нагрузки одновременно увеличиваются магнитный поток и падение напряжения в цепи электродвигателя. 8.1. По каким признакам можно отличить обмотку высшего напряжения от обмотки низшего напряжения?
Обмотка высшего напряжения имеет большее число витков и сделана из более тонкого провода.
При концентрической обмотке она располагается дальше от сердечника и имеет у выводов изоляторы более высокого напряжения.

8.2. С какой целью сердечник трансформатора собирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком?
Для ослабления вихревых токов.

8.3. Какие явления могут иметь место одновременно в сердечнике трансформатора?
Магнитное насыщение стали, когда увеличение действующего значения тока не сопровождается увеличением магнитного потока. Магнитный гистерезис, т. е. явление отставания потока при изменении намагничивающего тока. Вихревые токи, индуктируемые при изменении магнитного потока, пронизывающего сердечник трансформатора. Магнитное рассеяние, т. е. замыкание магнитных линий через окружающую сердечник среду. 8.4. Что характерно для работы трансформатора?
Практическое постоянство магнитного потока при всех режимах работы. 8.5. Чем отличается автотрансформатор от трансформатора?
Отсутствием самостоятельной вторичной цепи и наличием электрической связи между первичной н вторичной цепями. 9.1. Что надо сделать, чтобы изменить направление вращения трехфазного асинхронного двигателя на обратное?
Поменять местами два подводящих к электродвигателю провода.

9.2. Трехфазный асинхронный двигатель работает при соединении обмоток статора по схеме «треугольник».
Как наиболее просто повысить коэффициент мощности, если работа протекает с небольшой нагрузкой?
Пересоединить обмотки статора со схемы "треугольник" на схему "звезда". 9.3. Почему при пуске асинхронного электродвигателя, когда э. д. с. и ток в роторе максимальны, не развивается наибольший вращающий момент?
Вследствие скольжения, равного единице, реактивное сопротивление обмотки ротора велико и ток практически реактивен. 9.4. Можно ли путем включения параллельно батареи статических конденсаторов изменить активную мощность электродвигателя?
Нет, так как она зависит от нагрузки на электродвигатель. 9.5. Что необходимо сделать, чтобы трехфазный асинхронный двигатель развивал максимальный вращающий момент в начале пуска?
Необходимо увеличить активное сопротивление цепи ротора, что возможно только при фазном роторе (т. е. роторе с контактными кольцами). 10.1. Что такое синхронный компенсатор?
Синхронная машина, работающая в режиме ненагруженного двигателя; она предназначена для генерирования реактивной мощности.

10.2. Какая разница между турбогенератором и гидрогенератором?
Турбогенератор - неявнополюсный синхронный генератор, предназначенный для привода от паровой или газовой турбины. Гидрогенератор - синхронный генератор, предназначенный для привода от гидравлической турбины при непосредственном соединении их валов.

10.3. Какой вид имеет скоростная характеристика синхронного двигателя?
Вид прямой, параллельной оси абсцисс. 10.4. К одинаковым ли последствиям приводит регулирование тока возбуждения машины при параллельной работе машин постоянного тока и синхронных машин?
В машинах постоянного тока таким путем переводят нагрузку с одной машины на другую, а в синхронных машинах - только регулируют реактивную мощность.

10.5. Что называют синхронизацией машин переменного тока?
Процесс подготовки их к включению для параллельной работы. 11.1. Не противоречит ли действие магнитного усилителя закону сохранения энергии?
Нет, так как усиливается мощность, т. е. скорость преобразования энергии, но не сама энергия.

11.2. Приспособлен лн контактор к частым включениям?
Контактор может включать до 1500 раз в час. 11.3. Каким образом можно «запереть» триод?
Сообщив сетке определенный потенциал, отрицательный относительно катода; чем выше потенциал анода, тем ниже должен быть потенциал сетки для "запирания" лампы. Значение его можно установить, имея сеточные характеристики триода.

11.4. Что показывает такой параметр лампы как коэффициент усиления?
Коэффициент усиления показывает, во сколько раз действие сеточного напряжения сильнее, чем действие анодного напряжения.

11.5. Что характеризует такой параметр лампы как крутизна анодно-сеточной характеристики?
Крутизна анодно-сеточной характеристики характеризует управляющее действие со стороны потенциала сетки анодным током (для современных ламп крутизна доходит до 40 мА/в).

12.1. Что проверяют при расчете проводов?
Нагревание (допустимый ток) для данного сечения провода и потери напряжения в нем.

12.2. Могут ли две одинаковых параллельных линии заменить одну, имеющую сечение проводов в два раза большее?
С избытком, так как плотность тока в тонких проводах допускается больше, чем в толстых. 12.3. Какие требования предъявляются к электроосвещению помещений?
Достаточную освещенность, равномерность и отсутствие блес-кости. 12.4. Каковы недостатки защиты участка электросети от коротких замыканий при помощи плавких предохранителей?
Плавкие предохранители стареют и расплавляются при коротких замыканиях преждевременно; селективность действия не достигается; значение тока плавления зависит от длительности нагрузки током и условий охлаждения предохранителя.
Применение плавких предохранителей затруднено в цепях с мощными двигателями, пуск в ход которых часто длится около 10 сек, причем пусковой ток может превышать в 5-7 раз номинальный ток (выдерживая пусковой ток, предохранитель не будет защищать двигатель в случае перегрузки).

Смотри полное содержание по представленным решенным задачам.