1 . На каком явлении основана работа электрогенератора?
Работа электрогенератора основана на явлении электромагнитной индукции, которое открыто Фарадеем. Суть заключается в том, что при изменении магнитного потока через контур в нем возникает электрический ток.
2. Перечислите основные элементы современного индукционного генератора переменного тока.
Основные элементы индукционного генератора переменного тока включают статор (неподвижная часть, содержащая обмотки), ротор (вращающаяся часть, создающая магнитное поле), подшипники, корпус и контактные кольца (в случае генераторов с щёточным механизмом).
3. Почему частота вращения ротора генератора на тепловых электростанциях в России обычно равна 3000 об/мин?
Частота вращения ротора на тепловых электростанциях в России равна 3000 об/мин, так как электрическая сеть работает на частоте 50 Гц. Такая скорость соответствует синхронной частоте вращения генератора при двухполюсной конструкции ротора.
4. Как устроен простейший трансформатор?
Простейший трансформатор состоит из двух обмоток (первичной и вторичной), намотанных на общий магнитопровод. При подаче переменного напряжения на первичную обмотку в ней возникает магнитное поле, которое, проходя через магнитопровод, индуцирует ток во вторичной обмотке.
5. Зачем нужны трансформаторные подстанции при передаче электроэнергии на большие расстояния?
Трансформаторные подстанции необходимы для повышения напряжения при передаче электроэнергии на большие расстояния. Это снижает потери энергии в линиях электропередачи, так как потери прямо пропорциональны квадрату тока.
б. Почему уменьшают амплитуду напряжения перед передачей электроэнергии потребителю?
Амплитуду напряжения уменьшают перед подачей электроэнергии потребителю, чтобы оно соответствовало стандартным уровням напряжения, безопасным для бытовых приборов и оборудования.
7. Какую обмотку трансформатора называют: а) первичной; б) вторичной?
а) первичной обмоткой называют ту, к которой подключено внешнее напряжение; б) вторичной называют ту, которая подаёт напряжение к нагрузке.
8. Какой трансформатор называют: а) повышающим; б) понижающим?
а) повышающим, если напряжение во вторичной обмотке больше, чем в первичной; б) понижающим, если напряжение во вторичной обмотке меньше, чем в первичной.
1. Индуктор генератора гидроэлектростанции имеет 50 пар полюсов. Определите, с какой частотой должна вращаться гидротурбина, жёстко скреплённая с ротором генератора, чтобы частота генерируемого тока равнялась стандартной.
Для определения частоты вращения гидротурбины используем формулу:
f = n * p / 60, где: f — частота генерируемого тока, n — частота вращения ротора (об/мин), p — число пар полюсов.
Преобразуем формулу: n = 60 * f / p.
Подставляем данные: f = 50 Гц, p = 50. n = 60 * 50 / 50 = 60 об/мин.
Ответ: частота вращения гидротурбины должна составлять 60 об/мин.
2. Определите отношение числа витков в обмотках идеального трансформатора, если он преобразует переменное напряжение с действующим значением 12 кВ в напряжение с действующим значением 220 В.
Отношение числа витков обмоток идеального трансформатора определяется по формуле: N₁ / N₂ = U₁ / U₂, где: N₁ — число витков первичной обмотки, N₂ — число витков вторичной обмотки, U₁ — напряжение первичной обмотки, U₂ — напряжение вторичной обмотки. Подставляем данные: U₁ = 12 кВ = 12000 В, U₂ = 220 В. N₁ / N₂ = 12000 / 220 ≈ 54,55.
Ответ: отношение числа витков обмоток равно 54,55.
3. Определите амплитуду силы тока в первичной обмотке трансформатора из 2, если средняя мощность, потребляемая нагрузкой, подключённой к вторичной обмотке, равна 2,2 кВт. Потерями энергии пренебречь.
Для определения амплитуды силы тока в первичной обмотке воспользуемся формулой мощности: P = I₁ * U₁, где: P — мощность, I₁ — сила тока в первичной обмотке, U₁ — напряжение первичной обмотки. Преобразуем формулу: I₁ = P / U₁.
Дано: P = 2,2 кВт = 2200 Вт, U₁ = 12 кВ = 12000 В.
I₁ = 2200 / 12000 ≈ 0,183 А.
Ответ: амплитуда силы тока в первичной обмотке составляет 0,183 А.