No Image

Чтобы определить место повреждения изоляции двухпроводной

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
12 марта 2020

Чтобы определить место повреждения изоляции двухпроводного кабеля телефонной линии длиной , к одному ее концу подсоединили батарею с ЭДС . При этом оказалось, что если провода у другого конца линии разомкнуты, ток через батарею равен , а если замкнуть накоротко, то ток через батарею равен . Определите по этим данным место повреждения и сопротивление изоляции в этом месте. Сопротивление каждого провода линии . Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.

Решение

Нарушение изоляции в каком-либо месте линии эквивалентно включению в этом месте резистора с некоторым сопротивлением (см. рис.). Если конец линии разомкнут, то согласно закону Ома,

Здесь – сопротивление единицы длины провода, – расстояние до поврежденного участка.

При замыкании ключа на конец линии параллельно сопротивлению подключается короткозамкнутый участок линии. Закон для этого случая дает:

Подставив в эту формулу выражение для , получим квадратное уравнение для определения :

Подстановка данных задачи (в системе СИ) в коэффициенты уравнения приводит к уравнению с числовыми коэффициентами:

Соответствующие значения координаты точки повреждения:

Очевидно, что значение не соответствует условию задачи, так как вся длина линии . Следовательно, не подходит и второе значение . Таким образом, в соответствии с условием задачи, повреждение изоляции произошло точно посередине линии (), а сопротивление изоляции в этом месте стало равным .

D1. Каждая из п точек соединена со всеми остальными точками проволоками, имеющими сопротивление R. К двум из этих точек подключается батарея с ЭДС õи внутренним сопротивлением r. Найти силу тока, протекающего через источник.

Рис. 13.35

D2. Как измерить величину неизвестного сопротивления, имея вольтметр и амперметр с неизвестными внутренними сопротивлениями?

D3. Определите силу тока IА через амперметр (рис. 13.35), если сопротивления резисторов: R1= = 20 Ом; R2 = R4= 8 Ом; R3= 1 Ом. ЭДС источника õ= 50 В, его внутреннее сопротивление r = 1 Ом. Сопротивление амперметра можно считать пренебрежимо малым.

Читайте также:  Скорость лошади с телегой

D4. Чтобы определить место повреждения изоляции двухпроводной телефонной линии длиной L = 4 км,кодному ее концу присоединили батарею с ЭДС, õ =15 В. При этом оказалось, что если провода у другого конца линии разомкнуты, ток через батарею I1 = 1 А,если замкнуты накоротко, то ток через бата­рею I2 = 1,8 А. Найти место повреждения и сопротив­ление R изоляции в месте повреждения. Сопротивление каждого провода линии 5 Ом. Сопротивлением батареи пренебречь.

D5. К одному концу двухпроводной линии передачи электроэнергии подсоединен источник постоянной ЭДС, а к другому – потребитель с сопротивлением R. В ли­нии произошло повреждение изоляции, в результате чего ток через источник возрос в два раза, а ток через нагрузку Rупал в восемь раз. Найти сопротивление изоляции в месте повреждения, если длина каждого провода линии равна L, а сопротивление единицы длины провода равно r.

Расчет сложных электрических цепей

Правила Кирхгофа

Если в одной точке электрической цепи сходится более двух проводников, то такая точка называется точкой разветвления или узлом.

Рис. 14.1

На рис. 14.1 в точке разветвления А сходятся 5 проводников. Обозначим силу тока в них I1, I2, I3, I4 и I5. Из рисунка видно, что токи I1, I2, I3 направлены к узлу и за время Dt приносят в этот узел заряд

Поскольку в узле заряд накапливаться не может, то

Если считать силу тока алгебраической величиной, имеющей знак «плюс», если ток подходит к узлу, и знак «минус», если ток направлен от узла, то равенство (1) можно записать в виде

.

Если в узле сходятся N токов, то

. (14.1)

Это равенство называется первым правилом Кирхгофа: алгебраическая сумма сил токов в проводниках, сходящихся в узле, равна нулю.

Вспомним закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС (рис. 14.2):

Читайте также:  Распиновка автомобильной розетки для прицепа

õi] / ( ). (14.2)

Рис. 14.2

Здесь õi – алгебраическая величина: õi > 0, если ЭДС «направлена» от 1 к 2 (например, õ1 и õ2 на рис. 14.2) и õi 0, значит, ток направлен от 1 к 2, а если I

Рассмотрим произвольно выбранный замкнутый контур ABCD (рис. 14.3). Обозначим потенциалы узлов А, В, С и D соответственно через jА, jВ, jС и jD.

Выберем направление обхода контура – по часовой стрелке (см. рис. 14.3). Запишем уравнения закона Ома для участка цепи, содержащего ЭДС для участков АВ, ВС, CD и AD соответственно:

АВ: jА – jВ = I1(R1 + r1) – õ1; ВС: jВ – jС = I2(R2 + r2) – õ2; CD: jC – jD = I3R3 ; DA: jD – jA = I4(R4 + r4) – õ4. (14.4)

1,5(I2 + 3) + 0,5I2 = 2 Þ 2I2 = –2,5 .

Тогда , .

Итак, мы получили значения сил токов:

А, А, А.

Так как значение I2 получились отрицательным, значит, ток I2 течет не так, как показано на рис. 14.4,б, а в противоположном направлении.

Ответ: а) А, А, А; б) А, А, А.

СТОП! Решите самостоятельно: А2, В1, В2, С1, С4, С5.

Что ты хочешь узнать?

Ответ

Ответ:

Объяснение:

Напряжение на емкости = напряжению на месте повреждения.

U=q/C=3*10^-6 / (1.5*10^-6) = 2B

найдем сопротивление поврежденной изоляции

Ri=U/I=2 / 10^-3=2000 Ом

Общее сопротивление до повреждения и обратно

Rob=E/I=6/10^-3 = 6000 Ом

Сопротивление кабеля до повреждения и обратно

R=n*γ = Rob — Ri=6000-2000=4000 Ом

количество пролетов до места повреждения и обратно

n=R/γ=4000/1= 4000 штук

Найдем расстояние до повреждения учитывая что в одном пролете — один км.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector