Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R171J8ki18J7R2

Ćwiczenie 1

Ile razy w ciągu pełnego obrotu wirnika generatora wartość bezwzględna napięcia będzie równa 1/5 wartości maksymalnej uzyskiwanego napięcia? Odpowiedź wpisz w okienko.

Ćwiczenie 2

R79O9Qk49IAxh

v

= 2 m/s, promień koła roweru

r

= 0,35 m, promień rolki stykającej się z brzegiem opony koła i napędzającej dynamo

r_{d} = 1 c m

.
Odpowiedź w zaokrągleniu do dwóch cyfr znaczących wpisz w okienko.

f_{m i g a n i a} \approx

Tu uzupełnij Hz.

Oblicz częstotliwość, z jaką miga światło rowerowe zasilane dynamem. Zauważ, że w ciągu jednego okresu obrotu dynama natężenie prądu dwukrotnie będzie miało maksymalną wartość (i wtedy nastąpi mignięcie lampki zasilanej dynamem). Przyjmij, że rower porusza się z prędkością $v$ = 2 m/s, promień koła roweru $r$ = 0,35 m, promień rolki stykającej się z brzegiem opony koła i napędzającej dynamo $r_{d} = 1$ .
Odpowiedź w zaokrągleniu do dwóch cyfr znaczących wpisz w okienko.

$f_{m i g a n i a} \approx$ ............ Hz.

Przyjmij, że w ciągu okresu ruchu koła rolka wykona $n$ obrotów. Ponieważ rolka stykająca się z oponą nie ślizga się po niej (nie ma przemieszczenia względnego), to prędkości liniowe brzegu rolki i brzegu opony koła są równe. Wtedy: $2 π r = n \cdot 2 π r_{d}$ .

Częstotliwość obrotów dynama $f = \frac{n}{T}$ . Prędkość punktów brzegowych koła względem osi obrotu jest równa prędkości tej osi (czyli roweru) względem ziemi; to znaczy, że $v = \frac{2 π r}{T}$ . Zatem $T = \frac{2 π r}{v}$ . Podsumowując:

f = \frac{\frac{r}{r_{d}}}{\frac{2 π r}{v}} = \frac{v}{2 π r_{d}}

a częstotliwość migania jest dwa razy większa

f_{m i g a n i a} = \frac{v}{π r_{d}} \approx \frac{2 m}{3, 14 \cdot 0, 01 m} \approx 64 Hz

RCbMUYcmPMlKR2

Ćwiczenie 3

W zdaniu poniżej wybierz dobre uzupełnienie

Generator {synchroniczny} / {#asynchroniczny} wymaga układu ślizgających się pierścieni i szczotek.

R1DL7J95fniHM2

Ćwiczenie 4

W zdaniu poniżej uzupełnij okienka podanymi wyrażeniami:

źródło pola magnetycznego, uzwojenie, w którym wytwarzane jest napięcie

W synchronicznym generatorze prądu przemiennego wirnikiem jest .............................................................................................., a stojanem jest ...............................................................................................

Ćwiczenie 5

R1LXuY7ledFWK

Całkowity opór obwodu zwojnicy prądnicy i obwodu zewnętrznego, do którego została podłączona wynosi 5 omów. W pewnym momencie natężenie prądu płynącego przez obwód wynosiło zero. Oblicz, po jakim czasie od tej chwili wartość natężenia prądu płynącego przez prądnicę będzie równa 0,6 A. Maksymalna wartość napięcia wytwarzanego przez tę prądnicę przy częstotliwości obrotów 100 Hz> wynosi 5 V. Pomiń zjawisko samoindukcji. Odpowiedź wstaw w okienko, zaokrąglając wynik do pełnych milisekund. Odpowiedź:

t

= Tu uzupełnij ms.

Całkowity opór obwodu zwojnicy prądnicy i obwodu zewnętrznego, do którego została podłączona wynosi 5 omów. W pewnym momencie natężenie prądu płynącego przez obwód wynosiło zero. Oblicz, po jakim czasie od tej chwili wartość natężenia prądu płynącego przez prądnicę będzie równa 0,6 A. Maksymalna wartość napięcia wytwarzanego przez tę prądnicę przy częstotliwości obrotów 100 Hz wynosi 5 V. Pomiń zjawisko samoindukcji. Odpowiedź wstaw w okienko, zaokrąglając wynik do pełnych milisekund.

Odpowiedź: $t$ = ............ ms.

Użyj zależności $U (t)$ dla napięcia uzyskiwanego w prądnicy oraz prawa Ohma.

Z prawa Ohma wynika, że

I (t) = \frac{U (t)}{R} = \frac{U_{m a x}}{R} \cdot sin ω t

Tutaj wykorzystaliśmy informację, że w chwili $t$ = 0 natężenie prądu (i napięcie) było równe zero. Jeśli teraz podstawimy dane liczbowe, to otrzymamy dla pewnej chwili czasu $t'$ :

0,6 A = \frac{5 V}{5 Ω} \cdot sin ω t'

Czyli $sin ω t' = 0,6$ . Korzystając z tablic, arkusza kalkulacyjnego Excel albo kalkulatora możemy oszacować kąt, którego sinus równy jest 0,6 na około 0,6435 rad. Tak więc

ω t' = 2 π f t' = 0, 6435

Stąd

t' = \frac{0, 6435}{2 π \cdot 100} \approx 1 ms

Ćwiczenie 6

RIay2ZqxpCy4s

Prądnica prądu jednofazowego ma wirnik posiadający 6 biegunów magnetycznych. Jaka jest częstotliwość prądu przemiennego, którego źródłem jest ta prądnica, jeśli jej wirnik obraca się z prędkością kątową $ω = 100 π$ ? Odpowiedź wpisz w okienko.

Odpowiedź: $f$ = ............ Hz.

Pojedynczy magnes obracający się z daną prędkością kątową wytwarzałby prąd o częstotliwości

f_{1} = \frac{ω}{2 π} = 50 H z

Częstotliwość prądu przemiennego dla trzech magnesów będzie trzykrotnie większa.

Ćwiczenie 7

R1Ej8PwDQWiKp

Oblicz wartość maksymalnego napięcia wytworzonego w najprostszym modelu prądnicy prądu przemiennego, jeżeli indukcja pola magnetycznego

B

= 0,2T, ramka składa się z

n

= 10 zwojów, a wymiary prostokąta jaki tworzy wynoszą

5 c m \times 2 c m

. Ramka wykonuje 200 obrotów na sekundę. Odpowiedź wpisz w okienko, zaokrąglając wynik do dwóch cyfr znaczących. Odpowiedź:

U_{m a x}

= Tu uzupełnij V.

Oblicz wartość maksymalnego napięcia wytworzonego w najprostszym modelu prądnicy prądu przemiennego, jeżeli indukcja pola magnetycznego $B$ = 0,2T, ramka składa się z $n$ = 10 zwojów, a wymiary prostokąta jaki tworzy wynoszą $5$ . Ramka wykonuje 200 obrotów na sekundę. Odpowiedź wpisz w okienko, zaokrąglając wynik do dwóch cyfr znaczących.

Odpowiedź: $U_{m a x}$ = ............ V.

Napięcie maksymalne w generatorze określone jest wzorem:

$U_{max}=nBS\omega=nBS\cdot2\pi f.$

Zatem:

$U_{max}=10\cdot 0,2\cdot0,05\cdot0,02\cdot 2\cdot 3,14\cdot 200\text{ V}\approx 2,5 \text{ V}$

Ćwiczenie 8

R1cSNCFfq4ese

Będziemy porównywać ze sobą dwie prądnice: jednofazową i trójfazową. Obie prądnice zbudowane są bardzo podobnie – te same są uzwojenia (ich rozmiary i liczba zwojów) i z tą samą częstotliwością są obracane; tę samą wartość ma indukcja magnetyczna zastosowanego pola.
Uzupełnij zdanie poniżej poprawną odpowiedzią.

Praca wykonywana podczas obracania uzwojeń w prądnicy trójfazowej jest {#większa} / {mniejsza} / {taka sama}, co w przypadku prądnicy jednofazowej.

Film samouczek

Dla nauczyciela