Змінний електричний струм

 Завдання 1-го рівня складності

14.1.1. У колах змінного струму спад потужності відбувається …

А) тільки на активних опорах; Б) тільки на реактивних опорах.

14.1.1. Реальний реактивний опір відрізняється від ідеального …

А) нестабільністю його конструкційних та електричних пара­метрів через вплив зовнішніх факторів;

Б) втратами енергії під час проходження через них струму

14.1.2. Конденсатори в електричних колах затримують

1. Постійні струми;

2. Низькочастотні струми;

3. Високочастотні струми.

14.1.3. Рівняння, що описує вільні коливання в ідеальному коли­вальному контурі має вигляд

А) ; Б) ;

В) .

14.1.4. Зміни заряду у коливальному контурі описуються такими графіками. Виберіть формули, що відповідають кожному з цих коливних режимів.

; ; .

14.1.5. Такі терміни як “ідеальне зовнішнє джерело ЕРС” та “ідеальне зовнішнє джерело струму” з погляду теорії електрики …

А) тотожні фізичні поняття;

Б) принципово різні фізичні поняття;

В) тотожні поняття тільки для кіл постійного струму;

Г) тотожні поняття тільки для кіл змінного гармонічного струму;

Д) відрізняються внутрішнім опором.

  Завдання 2-го рівня складності

14.2.1. Лінії передавання постійного струму мають перевагу над лініями змінного струму

1. У лініях малої протяжності;

2. У лініях великої протяжності;

3. У наземних лініях електропередач;

4. У підводних лініях електропередач.

14.2.2. Провідну рамку площею помістили в зовнішнє магнітне поле. Вектор магнітної індукції і вектор нормалі до рамки перпендикулярні. Рамку почали обертати в магнітному полі з кутовою швидкістю так, що вісь обертання і вектор магнітної індукції паралельні. Яка максимальна ЕРС індукується в рамці?

А) ; Б) ; В) ;

Г) ; Д) 0.

14.2.3. Як на практиці у генераторах змінного струму забезпечують велике значення ЕРС?

1. Використанням потужних постійних магнітів;

2. Швидким перемиканням струму;

3. Збільшенням кількості витків;

4. Підвищенням кутової швидкості обертання рамки.

14.2.4. Умова квазістаціонарності змінних струмів

А) ; Б) ; В) ;

Г) ; Д) .

де час поширення електромагнітного поля в мережі, – період коливань у колі.

14.2.5. Згідно векторної діаграми змінний струм характеризується такими миттєвими та амплітудними значеннями:

2 А; 4 А; 3,4 А; 4 А; 4 А; 2 А; 4 А; 3,4 А.

14.2.6. На розетці в мережі змінного струму написано 220 В. Що це за напруга?

1. Миттєве значення напруги;

2. Амплітудне значення напруги;

3. Ефективне значення напруги;

4. Діюче значення напруги.

14.2.7. Вкажіть випадки, коли фазор струму і напруги змінюються у фазі

1. Коло містить лише котушку індуктивності;

2. Коло містить лише конденсатор;

3. Коло містить лише резистор;

4. При резонансі напруг;

5. При резонансі струмів.

14.2.8. Прикладена до котушки

1. високочастотна напруга дасть великий струм;

2. низькочастотна напруга дасть низький струм;

3. високочастотна напруга дасть низький струм;

4. низькочастотна напруга дасть великий струм.

14.2.9. Поставте у відповідність характеристикам згасаючих коливань належні вирази

Час релаксації; Логарифмічний декремент згасання; Добротність контуру.

; ; .

14.2.10. За критичних коливань заряду у контурі графік часової залежності заряду перетинає вісь абсцис

А) 0; Б) 1; В) 2

разів

14.2.11. Як зміниться частота вільних коливань у ідеальному електрич­ному контурі, якщо у котушку індуктивності внести циліндричний стержень, виготовлений із феромагнетика?

А) не зміниться;

Б) збільшиться;

В) зменшиться;

Г) з часом коливанння загаснуть через втрати енергії на

перемагнічування стержня.

14.2.12. Вкажіть, яка відповідь є правильним закінченням фрази: «Коливання електричного і магнітного векторів у електромагнітній хвилі відбуваються…

1. так, що коли , то ;

2. так, що коли , то ;

3. так, що коли , то ;

4. так, що коли , то .

14.2.13. Вказати, які відповіді є правильним закінченням фрази: «Причиною виникнення магнітного поля є…

1. рух електричних зарядів»;

2. змінне електричне поле»;

3. постійне електричне поле»;

4. заряджені провідники»;

5. струми у провідниках».

14.2.14. Яке із перерахованих законів виражає перше рівняння Максвелла ?

1. Закон Ома в диференціальній формі;

2. Закон Біо – Савара – Лапласа;

3. Закон Фарадея;

4. Закон повного струму.

   Завдання 3-го рівня складності

14.3.1. Графіки зміни миттєвих значень струму і напруги в колі змінного струму наведені на рисунку

З яких елементів складається коло Тільки з резистора; Тільки з конденсатора; Тільки з котушки індуктивності; Резистора і конденсатора; Резистора і котушки; Котушки і конденсатора.

14.3.2. Графіки миттєвих значень струму і напруги в колі змінного струму мають вигляд

З яких елементів складається коло Тільки з резистора; Тільки з конденсатора; Тільки з котушки індуктивності; Резистора і конденсатора; Резистора і котушки; Котушки і конденсатора.

14.3.3. Плоский повітряний конденсатор, з площею пластин і відстанню між ними , складає з індуктивністю ідеальний коливний контур. По центру конденсатора, паралельно до його обкладок, розташовується дуже тонка металева пластинка товщиною та площею . Як зміниться частота власних коливань електричного контуру?

А) збільшиться у разів; Б) зменшиться у разів;

В) збільшиться у рази; Г) зменшиться у рази;

Д) не зміниться.

14.3.4. Графіки миттєвих значень струму, напруги і потужності в колі змінного струму мають вигляд

З яких елементів складається коло Тільки з резистора; Тільки з конденсатора; Тільки з котушки індуктивності; Резистора і конденсатора; Резистора і котушки; Котушки і конденсатора.

14.3.5. Графіки миттєвих значень струму, напруги і потужності в колі змінного струму мають вигляд

З яких елементів складається коло Тільки з резистора; Тільки конденсатора; Тільки з котушки індуктивності; Резистора і конденсатора; Резистора і котушки; Котушки і конденсатора.

14.3.6. Потужність, що виділяється у зображеному на рисунку колі при резонансній частоті змінного гармонічного струму залежить від:

А) величини активного опору ; Б) величини індуктивності ; В) величини ємності ; Г) резонансної частоти змінного струму; Д) амплітуди ЕРС.

14.3.7. Трансформатор увімкнули у мережу змінного струму з ефек­тивним значенням напруги 220 В, щоб підвести до неонової вивіски напругу 12000 В. Скільки витків має бути у вторинній обмотці, якщо первинна містить 10 витків.

А) 530; Б) 535; В) 540; Г) 545; Д) 550.

14.3.8. Які два із зображених на рисунку фільтрів є низькочастотними, тобто гасять електричні сигнали низьких частот:

А) 1; 2; Б) 1; 3; В) 1; 4; Г) 2; 3; Д) 2; 4.

14.3.9. Електричне коло містить лише котушку індуктивності. Напруга на котушці

1. Відстає за фазою від струму на ;

2. Відстає за фазою від струму на ;

3. Змінюється у фазі зі струмом;

4. Випереджає за фазою струм на ;

5. Випереджає за фазою струм на .

14.3.10. Електричне коло містить лише резистор. Напруга на резисторі

1. Відстає за фазою від струму на ;

2. Відстає за фазою від струму на ;

3. Змінюється у фазі зі струмом;

4. Випереджає за фазою струм на ;

5. Випереджає за фазою струм на .

14.3.11. Електричне коло містить лише конденсатор. Напруга на конденсаторі

1. Відстає за фазою від струму на ;

2. Відстає за фазою від струму на ;

3. Змінюється у фазі зі струмом;

4. Випереджає за фазою струм на ;

5. Випереджає за фазою струм на .

14.3.12. На послідовний коливальний RLC-контур подана вхідна напруга . Чому дорівнює струм у контурі під час резонансу?

А) ; Б) ;

В) ; Г) ;

Д) , де Q - добротність контуру.

14.3.13. На якій частоті (в Гц) випромінює електромагнітні хвилі ідеальний коливальний контур з ємністю 5 мкФ і індуктивністю 5 Гн?

А) 2000; Б) 20; В) 20000; Г) Хвиля не випромінюватиметься.

14.3.14. У розгалуженому електричному колі активний опір індуктив­ностей рівний нулю, а величини індуктивностей . Які постійні струми протікатимуть через індуктивності після замикання ключа і завершення перехідного процесу?

А) ; Б) ; ; В); ; ; Г) ; Д) .

14.3.15. Чи можуть в розгалуженому колі гармонічного змінного струму бути такі точки, щоб амплітудге значення різниці потенціалів між ними перевищувало амплітуду ЕРС зовнішнього джерела?

А) Таких точок не може бути, в принципі;

Б) Такі точки можуть виникати тільки під час резонансу напруги;

В) Такі точки можуть виникати тільки під час резонансу струмів;

Г) Такі точки можуть виникати тільки під час перехідного

процесу, відразу після під’єднання зовнішньої ЕРС.

14.3.16. Заряджений конденсатор замкнули на активний опір. Чи може енергія електростатичного поля конденсатора повністю перейти у джоулеву теплоту, що виділиться під час перехідного процесу на активному опорі?

А) Так, завжди;

Б) Так, але за певних співвідношень ємності та опору

В) Ні, оскільки відбувається пробій повітряного прошарку на ключі;

Г) Ні, оскільки енергія електростатичного поля переходить в інші види енергії.

1 Такий конденсатор називається варікондом.

98