Pytania pomocnicze - ELE.01

Rezystancja izolacji określa, jak skutecznie izolacja przewodów i elementów ogranicza przepływ prądu upływu. Im większa rezystancja izolacji, tym lepszy stan izolacji.

Przy napięciu probierczym 1000 V rezystancja izolacji nie powinna być mniejsza niż 1,0 MΩ.

Napięcie probiercze pozwala sprawdzić, czy izolacja zachowuje odpowiednie właściwości przy podwyższonym napięciu. Ułatwia wykrycie zawilgocenia, uszkodzeń lub starzenia izolacji.

Pomiar wykonuje się miernikiem rezystancji izolacji, często nazywanym induktorem lub megomierzem. Przyrząd podaje określone napięcie probiercze, np. 250 V, 500 V lub 1000 V.

Zbyt mała rezystancja izolacji oznacza pogorszony stan izolacji i możliwość występowania prądów upływu. Instalacja lub urządzenie wymaga sprawdzenia, naprawy albo osuszenia.

Dobór napięcia probierczego zależy głównie od napięcia znamionowego badanego obwodu lub urządzenia. Dla wyższych napięć znamionowych stosuje się zwykle wyższe napięcie probiercze.

Należy zsumować wszystkie rezystancje odbiorników oraz rezystancję wewnętrzną źródła. Następnie stosuje się wzór I = E / Rc.

W połączeniu szeregowym nie ma rozgałęzień, więc ładunek elektryczny przepływa kolejno przez każdy element. Z tego powodu natężenie prądu jest jednakowe w całym obwodzie.

Należy obliczyć spadek napięcia na tym rezystorze ze wzoru U = I · R. Woltomierz podłączony równolegle mierzy właśnie to napięcie.

Rezystancja wewnętrzna zwiększa całkowitą rezystancję obwodu, więc zmniejsza płynący prąd. Powoduje też spadek napięcia wewnątrz źródła.

Suma spadków napięć na wszystkich rezystancjach, łącznie z rezystancją wewnętrzną źródła, powinna być równa sile elektromotorycznej źródła. Jeśli tak jest, obliczenia są spójne.

Prąd obwodu wynosi 1 A, a rezystancja R3 ma wartość 0,3 Ω. Z prawa Ohma: U3 = 1 A · 0,3 Ω = 0,3 V.

Amperomierz włącza się szeregowo z obciążeniem, aby płynął przez niego mierzony prąd. Woltomierz włącza się równolegle do elementu, na którym mierzone jest napięcie.

Uzwojenie wzbudzenia wytwarza pole magnetyczne, w którym obraca się twornik. Od wartości strumienia magnetycznego zależą m.in. moment i prędkość silnika.

Uzwojenie szeregowe jest połączone szeregowo z twornikiem i płynie przez nie prąd obciążenia. Uzwojenie bocznikowe jest połączone równolegle do twornika lub zasilania.

Pozwalają poprawnie połączyć twornik i uzwojenia wzbudzenia. Błędne połączenie może zmienić kierunek obrotów, pogorszyć komutację albo doprowadzić do uszkodzenia maszyny.

Najważniejsze to uzwojenie twornika oraz uzwojenie wzbudzenia. W większych maszynach mogą występować także uzwojenia biegunów komutacyjnych i kompensacyjne.

Uzwojenie wzbudzenia jest połączone w jednym obwodzie szeregowym z twornikiem. Oznacza to, że ten sam prąd płynie przez twornik i uzwojenie wzbudzenia.

Ma bardzo duży moment rozruchowy, dlatego nadaje się do napędów wymagających dużej siły na starcie. Nie powinien pracować bez obciążenia, bo może nadmiernie zwiększyć prędkość.

Zmieni się wzajemny kierunek pola magnetycznego i prądu twornika, co może spowodować zmianę kierunku obrotów albo nieprawidłową pracę silnika.

Rezystory są połączone szeregowo, gdy jeden jest za drugim i nie ma między nimi rozgałęzienia prądu. Przez wszystkie elementy szeregowe płynie ten sam prąd.

Rezystory są połączone równolegle, gdy ich oba końce są przyłączone do tych samych dwóch węzłów. Mają wtedy takie samo napięcie.

Dla dwóch jednakowych rezystorów połączonych równolegle rezystancja zastępcza jest dwa razy mniejsza. Wynika to ze wzoru Rz = R/2.

Stosuje się wzór Rz = (R1 · R2) / (R1 + R2). Dla 30 Ω i 70 Ω otrzymujemy 21 Ω.

W połączeniu szeregowym prąd jest taki sam, a spadki napięć na rezystorach sumują się. Dlatego całkowita rezystancja jest sumą rezystancji składowych.

Nie. Rezystancja zastępcza połączenia równoległego jest zawsze mniejsza od najmniejszej rezystancji w tej gałęzi.

Najpierw upraszcza się oczywiste połączenia równoległe i szeregowe wewnątrz obwodu. Następnie zastępuje się je pojedynczymi rezystancjami aż do uzyskania jednej rezystancji między zaciskami.

Przy połączeniu równoległym pojemności kondensatorów dodają się: Cz = C1 + C2 + ... . Pojemność zastępcza jest większa od każdej pojedynczej pojemności.

Dla dwóch kondensatorów połączonych szeregowo stosuje się wzór: Cz = (C1 · C2) / (C1 + C2). Wynik jest zawsze mniejszy od mniejszej pojemności.

W połączeniu szeregowym każdy kondensator ogranicza zdolność całego układu do gromadzenia ładunku. Matematycznie wynika to ze wzoru z odwrotnościami pojemności.

Najpierw sprawdza się sumę pojemności dla połączenia równoległego. Potem dla pasujących odpowiedzi oblicza się pojemność szeregową ze wzoru Cz = (C1 · C2) / (C1 + C2).

μF to mikrofarad, czyli jedna milionowa farada. 1 μF = 0,000001 F.

Nie. Jeśli wynikiem są pojemności 2 μF i 8 μF, to można zapisać C1 = 2 μF, C2 = 8 μF albo odwrotnie.

Prąd zależy od rezystancji całkowitej obwodu. Im większa rezystancja, tym mniejszy prąd, zgodnie z prawem Ohma.

W tych położeniach czynne odcinki rezystorów R1 i R2 mają największą rezystancję. Suma rezystancji w obwodzie jest wtedy największa, więc prąd jest najmniejszy.

Są połączone szeregowo, dlatego ich rezystancje sumują się. Rezystancja całkowita to suma rezystancji czynnych R1, R2 oraz R0.

To ta część rezystora, która rzeczywiście znajduje się w obwodzie i wpływa na wartość prądu. Zależy ona od położenia suwaka.

Prąd zmaleje, jeśli napięcie zasilania pozostanie stałe. Wynika to bezpośrednio ze wzoru I = U / R.

Reostat jest zwykle włączany szeregowo i służy do regulacji prądu. Potencjometr najczęściej pracuje jako dzielnik napięcia z trzema wyprowadzeniami.

Na wszystkich rezystorach połączonych równolegle występuje to samo napięcie. Wynika to z tego, że ich końce są podłączone do tych samych dwóch punktów obwodu.

Dla rezystora można użyć wzoru P = U²/R. Po przekształceniu otrzymuje się U = √(P · R).

Ponieważ rezystory są połączone równolegle, napięcie na R3 i R2 jest takie samo. Po obliczeniu napięcia z danych R3 można zastosować prawo Ohma dla R2.

Prąd w danej gałęzi oblicza się z prawa Ohma: I = U/R. Trzeba znać napięcie na tej gałęzi i jej rezystancję.

Im mniejsza rezystancja gałęzi, tym większy płynie przez nią prąd. Przy tym samym napięciu prąd jest odwrotnie proporcjonalny do rezystancji.

Dla rezystora można stosować wzory: P = U · I, P = I² · R oraz P = U²/R. Wybór wzoru zależy od tego, jakie dane są podane w zadaniu.

Jest to stan, w którym rezystancja odbiornika jest równa rezystancji wewnętrznej źródła. Wtedy odbiornik pobiera maksymalną możliwą moc.

Warunek dopasowania to Rodb = Rw, czyli rezystancja odbiornika musi być równa rezystancji wewnętrznej źródła.

Należy użyć wzoru Pmax = E² / (4Rw), gdzie E to siła elektromotoryczna źródła, a Rw to jego rezystancja wewnętrzna.

Część napięcia odkłada się na rezystancji wewnętrznej źródła. Przy dopasowaniu spadek napięcia na Rw i na odbiorniku jest taki sam.

Ponieważ Rodb = Rw, całkowita rezystancja wynosi 2Rw. Prąd oblicza się ze wzoru I = E / (2Rw).

Nie. W stanie dopasowania moc na odbiorniku jest maksymalna, ale taka sama moc wydziela się na rezystancji wewnętrznej źródła, więc sprawność wynosi około 50%.

Należy podzielić zakres pomiarowy miernika przez liczbę działek na skali. Dla zakresu 5 A i 100 działek jedna działka ma wartość 0,05 A.

Wartość jednej działki mnoży się przez liczbę działek wskazanych przez wskazówkę. W przykładzie: 0,05 A × 65 = 3,25 A.

Zakres pomiarowy to największa wartość prądu, jaką miernik może wskazać na danym ustawieniu. Dla zakresu 5 A koniec skali odpowiada wartości 5 A.

Działki są tylko podziałem skali, a ich wartość zależy od zakresu miernika. Ta sama liczba działek może oznaczać inną wartość prądu przy innym zakresie.

Wartość jednej działki zmieni się proporcjonalnie do nowego zakresu. Im większy zakres przy tej samej liczbie działek, tym większa wartość przypada na jedną działkę.

Należy patrzeć na wskazówkę prostopadle do skali i odczytywać jej położenie możliwie dokładnie. W miernikach z lusterkiem wskazówka powinna pokrywać się ze swoim odbiciem.

Energię oblicza się ze wzoru E = P · t, gdzie P to moc w kW, a t to czas pracy w godzinach. Wynik otrzymuje się w kWh.

Ponieważ zużycie energii w rozliczeniach podaje się zwykle w kWh. Aby wynik był w kWh, moc musi być wyrażona w kW, a czas w godzinach.

Sześć żarówek po 80 W ma łączną moc 480 W, czyli 0,48 kW. Przez 6 godzin zużyją 0,48 · 6 = 2,88 kWh.

29,88 kWh to zużycie energii w ciągu jednej doby. Pytanie dotyczy całego kwietnia, więc trzeba pomnożyć tę wartość przez 30 dni.

Kwiecień ma 30 dni. Dlatego dobowe zużycie energii należy pomnożyć przez 30.

Nie, ponieważ podane są moce urządzeń i czasy ich pracy. Napięcie i częstotliwość są informacją o rodzaju zasilania, ale nie są potrzebne do obliczenia E = P · t.

Moc informuje, jak szybko urządzenie pobiera energię, i jest wyrażana w W lub kW. Energia to ilość pobrana w czasie, wyrażana najczęściej w Wh lub kWh.