ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. А1.Механическая мощность электрического двигателя равна N,а ток в цепи якоря равен I

Задачи легкие

А1.Механическая мощность электрического двигателя равна N,а ток в цепи якоря равен I. Найти ЭДС индукции.

А2.Электромотор включен в сеть постоянного тока напряжением 220 В. Сопротивление обмотки мотора 2,0 Ом. Сила потребляемого тока 10 А. Найти потребляемую мощ­ность и КПД мотора.

Задачи средней трудности

В1.Подключите к батарейке школьную маленькую модель электродвигателя. Поменяйте местами концы про­водов, идущих от батарейки. Почему не меняется направ­ление вращения якоря?

В2.Почему нагревается обмотка якоря электродви­гателя, запущенного на холостом ходу, если пальцем затормозить вращение якоря?

В3. При пуске некоторых электродвигателей необходимо постепенно увеличивать силу тока. Для этого может быть ис­пользован термистор – полупроводниковый элемент, сопротив­ление которого уменьшается с ростом температуры. Термистор включается последовательно с двигателем. Почему это обеспе­чивает плавный пуск двигателя?

В4.Двигатель постоянного тока присоединили к источнику напряжения 500 В. Зная, что при токе 10 А он развивает мощность 4 кВт,найти его мощность при токе 20 А(ток меняется вследствие изменения нагрузки).

В5. Электродвигатель включен в сеть постоянного тока напряжением U = 120 В. Сопротивление обмотки двигателя R = 12 Ом. Какую максимальную мощность N_макс, может развить этот двигатель? При какой силе тока I₀достигается эта мощность? Напряжение в сети считать постоянным.

В6. Изменяя нагрузку электродвигателя, добились того, что его механическая мощность стала максимальной. С каким КПД работает этот двигатель?

В7.Электровоз движется со скоростью υ = 36 км/чи развивает в среднем силу тяги F = 5,0 тс. Найти ток, проходящий через мотор электровоза (без учета по­терь), если напряжение на нем U = 500 В.

В8.Если два генератора постоянного тока соединить последовательно и ротор одного из них внешней силой привести во вращение, то будет вращаться и другой. Почему?

В9.При торможении поезда метро электродвигатели постоянного тока отключают от сети и подключают к специальным реостатам. Зачем это делают?

Задачи трудные

С1. В каком случае обмотка электромотора сильнее нагревается проходящим по ней током: когда мотор работает вхолостую или совершает некоторую работу? Напряжение в сети считать постоянным.

С2. На первый взгляд кажется, что при вращении ротора электродвигателя количество потребляемой им энергии тем больше, чем больше скорость вращения ротора. В действитель­ности же происходит наоборот. Как это объяснить?

С3. Чему равен коэффициент полезного действия электромотора, если при включении его в сеть постоянного тока пусковой ток I₀ = 15 А, а в установившемся режиме ток снижается до I = 9 А?

С4. Трамвай массой m = 22,5 т идет сначала по горизонтальному пути, а затем в гору (уклон 0,030). В первом случае ток в двигателе I₁ = 60 А, а во втором – I₂ = 118 А. Найти скорости υ₁ и υ₂ трамвая, если коэффициент сопротивления движению k = 0,01, напряжение в линии U = 500 В;КПД двигателя и передачи h = 0,75.

С5. Может ли трамвай при движении не только не потреблять энергию, но и отдавать ее в сеть?

Рис. 19.7

С6. Объяснить принцип торможения трамвая, когда водитель, отключив двигатель М от контактной сети (рис. 19.7), переводит его в режим генератора (ключ K переводится из положения 1 в положение 2). Как за­висит ускорение (быстрота торможения) трамвая: а) от нагрузки (сопротивления резистора R)при данной ско­рости движения трамвая; б) от скорости трамвая при данной нагрузке?