autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 28 PRĄD PRZEMIENNY

Transkrypt

1 autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSK 28 PRĄD PRZEMENNY Rozwiązanie zadań należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod treścią zadania TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU Od roku 2015 w programie występuje tylko prąd przemienny prąd przemienny w obwodzie z oporem czynnym (bez szeregowego obwodu RLC). Zadanie 1 1 punkt Prądnica prądu przemiennego zwiększyła dwukrotnie częstotliwość obrotową. Oznacza to, że A. wzrosła dwukrotnie częstotliwość prądu żaden z innych parametrów prądu się nie zmienił B. zmalał dwukrotnie okres prądu i zmalała wartość maksymalna napięcia C. wzrosła dwukrotnie częstotliwość prądu i zmalała wartość maksymalna napięcia D. zmalał dwukrotnie okres prądu i wzrosła dwukrotnie wartość maksymalna napięcia Zadanie 2 1 punkt Rysunek z siła elektromotoryczna 0 0,0000,1250,2500,750,5000,6250,7500,8751,0001,125-2 t -4 A B C D Gdy ramka prądnicy prądu przemiennego ustawiona jest prostopadle do wektora indukcji magnetycznej (czyli, gdy kąt α na rysunku z lewej wynosi zero), wartość siły elektromotorycznej przedstawia na wykresie (otocz kółkiem właściwą odpowiedź). A. B. C. D. Włodzimierz Wolczyński ARKUSK 28 PRĄD PRZEMENNY Strona 1

2 Zadanie 1 punkt Natężenie skuteczne = A. dla każdego prądu zmiennego B. tylko dla prądu przemiennego, gdy zależność natężenia prądu od czasu jest sinusoidalna C. dla prądu stałego D. żadna z powyższych odpowiedzi nie jest poprawna Zadanie 4 5 punktów Zaznacz krzyżykiem NNE ZADANA OTWARTE ZAMKNĘTE Aby obliczyć opór urządzenia można zastosować wzór = można zastosować napięcie i natężenie chwilowe, byle dla tej samej fazy. Jeśli w prądnicy zastosujemy ramkę kwadratową o dwukrotnie dłuższym boku, to maksymalna wartość napięcia też wzrośnie dwukrotnie. Moc prądu można obliczyć z wzoru = ndukcja pola magnetycznego w prądnicy prądu przemiennego zmienia się dzięki zmianie kąta jaki tworzą linie sił pola z powierzchnią ramki. Jeśli przekładnia transformatora k = 5 i do uzwojenia pierwotnego przyłożymy stałe napięcie 10 V, to jest oczywiste, że napięcie między zaciskami cewki uzwojenia wtórnego będzie równe 50 V PRAWDA FAŁSZ Zadanie 5 punkty Generator wytwarza prąd zmienny o przebiegu pokazanym na rysunku. o 2 T t -2 o Włodzimierz Wolczyński ARKUSK 28 PRĄD PRZEMENNY Strona 2

3 5.1.Wykaż, że natężenie skuteczne prądu ma wartość około sk = 1,29 o (2 pkt.) 5.2. Gdyby wykres zależności prądu zmieniłby się na przedstawiony na rysunku poniższym czy natężenie skuteczne prądu zmieniłoby się? Uzasadnij (1 pkt.) 2 o o t 2 T -2 o Zadanie 6 8 punktów Pewne urządzenie jest zasilane prądem przemiennym. Zależność natężenia i napięcia od czasu przedstawiają równania: = 200 sin 100 [ ] = 25,27 sin 100 [ ] 6.1. Oblicz wartości skuteczne natężenia prądu i napięcia. (1 pkt.) Włodzimierz Wolczyński ARKUSK 28 PRĄD PRZEMENNY Strona

4 6.2. Podaj wartości okresu i częstotliwości prądu. (1 pkt.) 6.. Oblicz wartość natężenia chwilowego dla chwili t = 0,0025 s. (1 pkt.) 6.4. Oblicz wartość napięcia chwilowego dla chwili t = 0,005 s. (1 pkt.) 6.5. Oblicz wartość napięcia chwilowego dla chwili fazy =. (1 pkt.) 6.6. Oblicz oporu elektrycznego obwodu. (1 pkt.) 6.7. Oblicz moc wydzieloną w obwodzie. (1 pkt.) Włodzimierz Wolczyński ARKUSK 28 PRĄD PRZEMENNY Strona 4

5 6.8. Oblicz ilość zużytych kilowatogodzin jeśli urządzenie pracowało cały jeden tydzień. (1 pkt.) Zadanie 7 punkty Na rysunku poniżej przedstawiono prostownik prądu przemiennego w układzie Graetza Wykres zależności natężenia prądu od czasu na wejściu prostownika przedstawia poniższy rysunek. (2 pkt.) 4 2 napięcie wejściowe 0 0,000 0,125 0,250 0,75 0,500 0,625 0,750 0,875 1,000 1,125 czas -2 T 2-4 Narysuj szkic zależności napięcia wyjściowego od czasu na rysunku poniżej. (1 pkt.) napięcie wyjściowe 2 T czas Włodzimierz Wolczyński ARKUSK 28 PRĄD PRZEMENNY Strona 5

6 7.2. Na rysunku przedstawiającym układ Graetza dopisz symbole + i tak by pokazać biegunowość na wyjściu prostownika (1 pkt.) Zadanie 8 9 punktów Przedstawiam poniżej problem, na podstawie zupełnie wymyślonego, ale jak się wydaje realnego doświadczenia. W tym fikcyjnym doświadczeniu zastosowano dajmy na to transformator, którego uzwojenie pierwotne ma n 1 = 100 zwojów. Na wejściu i na wyjściu zastosowano woltomierze, które mierzyły napięcie z dokładnością do 1V. U 1 [V] U 2t [V] teoretycznie, gdyby transformator był idealny U 2z [V] zmierzone doświadczalnie odchylenie U 2t - U 2z [V] le zwojów posiada cewka uzwojenia wtórnego? ( 1 pkt.) 8.2. Przedstaw w jednym układzie współrzędnych ( 4 pkt.) a. zależności napięcia w uzwojeniu wtórnym na transformatorze idealnym od napięcia w uzwojeniu pierwotnym b. zależności napięcia w uzwojeniu wtórnym na transformatorze użytym w doświadczeniu od napięcia w uzwojeniu pierwotnym Nie ma potrzeby stosowania prostokątów niepewności pomiarowych, gdyż nie są one duże. Włodzimierz Wolczyński ARKUSK 28 PRĄD PRZEMENNY Strona 6

7 8.. Jak uzasadnisz, że ze wzrostem napięcia w uzwojeniu pierwotnym, odchylenia U 2t - U 2z są coraz większe? ( 2 pkt.) Włodzimierz Wolczyński ARKUSK 28 PRĄD PRZEMENNY Strona 7

8 8.4. Gdyby transformator był idealny, o sprawności 100 %, a woltomierz pokazał napięcie w uzwojeniu pierwotnym U 1 = 50 V, a amperomierz 1 = 100 ma, to jaką wartość pokazałby amperomierz w uzwojeniu wtórnym dla obciążonego transformatora? ( 2 pkt.) Ocena l. p. temat ZDOBYTYCH PKT. MAX ZADANA ZAMKNĘTE 4 Zaznacz krzyżykiem 5 Generator wytwarza prąd zmienny 6 Pewne urządzenie jest zasilane prądem Na rysunku poniżej przedstawiono prostownik 8 Przedstawiam poniżej problem RAZEM ZADANA OTWARTE 9 28 RAZEM 1 Włodzimierz Wolczyński ARKUSK 28 PRĄD PRZEMENNY Strona 8