Задания для контрольной работы

З адача 1. Цепь (рисунок, табл. 1) имеет ЭДС источника Е, внутреннее сопротивление r₀. Сопротивления электроприемников равны r₁ и r₂. Определить токи в сопротивлениях r₁, r₂, напряжение на зажимах электроприемников и составить уравнение баланса мощностей.

Таблица 1 (к задаче 1)

Величина	Номер варианта
	1	12	23	4	15	26	7	18	29	10
r1, Ом	6	7	8	9	10	12	13	14	15	16
r2, Ом	4	5	6	7	8	9	10	11	12	17
Е, В	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190
r0, Ом	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9

З адача 2. Для цепи (рисунок, табл. 2) известны значения r₀, r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆ и I₂. Определить ЭДС источника, а также показания амперметра и вольтметра. Считая ЭДС источника неизменной, определить показания тех же приборов при сопротивлении r₆ = 0 (КЗ) и r₆ =  (обрыв цепи).

Таблица 2 (к задаче 2)

Величина	Номер варианта
	21	2	13	24	5	16	27	8	19	30
r0, Ом	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
r1, Ом	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6
r2, Ом	40	20	10	80	100	45	25	15	85	110
r3, Ом	8	4	2	16	20	9	5	3	17	22
r4, Ом	4	2	1,0	8	10	4,5	2,5	1,5	8,5	11
r5, Ом	2,4	1,2	0,6	4,8	6	2,7	1,5	0,9	5,1	6,6
r6, Ом	4	2	1,0	8	10	4,5	2,5	1,5	8,5	11
I2, A	0,25	0,5	1,0	0,15	0,1	0,2	0,4	0,7	0,55	0,8

З адача 3. Для разветвленной цепи (рисунок, табл.3), пользуясь законами Кирхгофа, определить токи во всех ветвях.

Таблица 3 (к задаче 3)

Величина	Номер варианта
	11	22	3	14	25	6	17	28	9	20
Е1, В	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90
Е2, В	60	65	70	75	80	85	90	95	100	105
r01, Ом	0,1	0,1	0,11	0,12	0,15	0,15	0,18	0,18	0,2	0,2
r02, Ом	0,15	0,15	0,2	0,22	0,25	0,25	0,3	0,3	0,35	0,35
r1, Ом	2	4	6	5	7	8	9	10	11	12
r2, Ом	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
r3, Ом	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55
r4, Ом	4	8	12	10	14	16	18	20	22	24
r5, Ом	2	4	6	5	7	8	9	10	11	12

З адача 4. В цепь переменного тока частотой 50Гц (рисунок, табл. 4) включена катушка, обладающая активным сопротивлением r и индуктивнымсопротивлением x_L. К цепи приложено напряжение u = U_m sint. Определить показания измерительных приборов, включенных в цепь, а также реактивную и полную мощности цепи. Построить треугольник сопротивлений и векторную диаграмму.

Таблица 4 (к задаче 4)

Величина	Номер варианта
	1	12	23	4	15	26	7	18	29	10
r, Ом	3	4	5	3,6	6,34	6	9	8	10	8,3
xL, Ом	4	3	3,32	6	4,9	6,7	8,34	6	6,65	10
Um, В	282	141	282	141	282	141	282	141	282	141

З адача 5. В цепь переменного тока (рисунок, табл. 5) последовательно включены резистор с активным сопротивлением r и конденсатор емкостью C. К цепи подведено переменное напряжение частотой 50 Гц. Определить показания измерительных приборов, включенных в цепь, реактивную мощность цепи; построить векторную диаграмму и треугольник сопротивлений.

Таблица 5 (к задаче 5)

Величина	Номер варианта
	21	2	13	24	5	16	27	8	19	30
r, Ом	25	30	40	50	60	70	80	90	100	120
С, мкФ	50	60	70	80	90	100	40	110	120	150
Um, В	141	282	141	282	141	282	141	282	141	282

Задача 6. В цепь переменного тока напряжением U и частотой 50 Гц включена последовательно катушка с индуктивным сопротивлением x_L и активным сопротивлением r и конденсатор емкостью C. Пользуясь данными табл. 6, определить ток, а также напряжения на зажимах катушки и конденсатора. Вычислить активную и реактивную мощности катушки, конденсатора и всей цепи. Определить, при какой частоте наступит резонанс и каковы при этом будут ток в цепи, напряжение на зажимах катушки и конденсатора, реактивные мощности катушки и конденсатора и активная мощность цепи. Для обоих случаев построить векторные диаграммы.

Таблица 6 (к задаче 6)

Величина	Номер варианта
	11	22	3	14	25	6	17	28	9	20
U, В	100	150	200	250	300	360	400	450	500	550
xL, Ом	25	20	30	35	40	45	50	55	60	65
r, Ом	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55
С, мкФ	250	200	300	350	400	450	500	550	600	650

Задача 7. В трехфазную трехпроводную цепь с симметричным линейным напряжением U_л включены звездой сопротивления r_a = r_b = r_c = r и x_a = x_b = x_c = x (рисунок, табл. 7). Определить фазные и линейные токи, активную мощность всей цепи и каждой фазы в отдельности. Построить векторную диаграмму токов и напряжений.

Таблица 7 (к задаче 7)

Величина	Номер варианта
	1	12	23	4	15	26	7	18	29	10
Uл, В	127	220	380	127	220	380	127	220	380	127
r, Ом	4	8	10	3,7	12	24	2	15,6	24	5
x, Ом	6	6	10	8	6	12	4	7	6,8	9

З адача 8. В трехфазную четырехпроводную цепь с симметричным линейным напряжением

U_л включены звездой сопротивления r_a, r_b, r_c и x_a, x_b, x_c (рисунок, табл. 8). Определить фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе, активную мощность всей цепи и каждой фазы в отдельности. Построить векторную диаграмму токов и напряжений.

Таблица 8 (к задаче 8)

Величина	Номер варианта
	21	2	13	24	5	16	27	8	19	30
Uл, В	380	220	127	380	220	127	380	220	127	380
rа, Ом	3	1,5	1	5	4	2,5	7	6	3	4
rb, Ом	4	2	15	6	5	3,5	8	7	3,5	6
rc, Ом	6	3	15	8	7	5,5	1	9	3,5	8
xa, Ом	4	2	1	6	5	3,5	8	7	4	12
xb, Ом	3	1,5	1	5	4	2,5	7	6	6	6
xc, Ом	8	4	2	10	9	7,5	12	11	8	3

З адача 9. Для измерения мощности трехфазной цепи с симметричным линейным напряжением U_л используются два ваттметра (рисунок, табл. 9). Приемник содержит симметричные активно-индуктивные сопротивления z_a = z_b = z_c, соединенные треугольником. Мощность каждой фазы приемника равна Р_ф при коэффициенте мощности cosφ. Требуется: 1) построить векторную диаграмму цепи; 2) по данным диаграммы вычислить показания каждого ваттметра; 3) убедиться, что сумма показаний ваттметров равна активной мощности трехфазного приемника.

Таблица 9 (к задаче 9)

Величина	Номер варианта
	11	22	3	14	25	6	17	28	9	20
Uл, В	127	127	220	220	380	380	380	660	660	660
Рф, кВт	1,27	2,54	2,2	4,4	1,9	3,8	7,6	3,3	6,6	13,2
cosφ	0,5	0,4	0,5	0,4	0,5	0,8	0,8	0,5	0,8	0,8

Задача 10. Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором имеет следующие номинальные данные: P_N, n_N, M_m/M_N, p = 2 (табл. 10). Требуется: 1) построить механические характеристики M(S) двигателя: а) при номинальном напряжении; б) при пониженном напряжении U¹ = 0,9U_N; 2) определить частоту вращения двигателя при моменте нагрузки M = 220 Нм: а) при номинальном напряжении; б) при пониженном напряжении U¹ = 0,9U_N; 3) определить возможность пуска двигателя при U¹ = 0,9U_N, если момент сопротивления производственного механизма, приводимого в действие двигателем, M_{с нач} = 170 Нм; 4) установить возможность работы двигателя при наличии мгновенных перегрузок M_{с. м} = 400 Нм.

Таблица 10 (к задаче 10)

Величина	Номер варианта
	1	12	23	4	15	26	7	18	29	10
РN, кВт	4	5,5	7,5	11	15	18,5	22	30	37	45
nN, об/мин	1450	140	1450	1450	1450	1450	1450	1450	1450	1450
Мm/MN = 	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2
р	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2

Задача 11. Генератор постоянного тока параллельного возбуждения с номинальной мощностью Р_N, напряжением U_N и числом оборотов в минуту n_N имеет четыре полюса. Обмотка якоря состоит из 280 проводников, соединенных в четыре параллельные ветви (а = 2). Общее сопротивление обмотки возбуждения и реостата r_в, сопротивление обмотки якоря r_я (табл. 11). Определить магнитный поток одной пары полюсов и сопротивление одной ветви обмотки якоря. Падением напряжения в контактах щеток пренебречь.

Таблица 11 (к задаче 11)

Величина	Номер варианта
	21	2	13	24	5	16	27	8	19	30
РN, кВт	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65
UN, В	115	115	115	115	115	230	230	230	230	230
nN, об/мин	1200	1200	1200	1200	1200	1300	1300	1300	1300	1300
rв, Ом	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28
rя, Ом	0,02	0,025	0,018	0,016	0,18	0,02	0,025	0,018	0,014	0,012

Задача 12. Известны номинальные данные двигателя постоянного тока параллельного возбуждения: мощность Р_N, напряжение U_N, число оборотов n_N и ток I_N. Кроме того, известны сопротивления обмоток якоря и дополнительных полюсов в нагретом состоянии r_я и обмотки возбуждения r_в (табл. 12). Определить вращающий момент двигателя при номинальном режиме и частоте вращения якоря двигателя в режиме идеального холостого хода.

Таблица 12 (к задаче 12)

Величина	Номер варианта
	11	22	3	14	25	6	17	28	9	20
РN, кВт	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130
UN, В	115	115	115	115	115	220	220	220	220	220
IN, А	384	480	572	670	759	429	495	550	605	649
nN, об/мин	600	500	600	500	600	500	600	500	600	500
rя, Ом	0,0082	0,0075	0,008	0,007	0,006	0,0072	0,0075	0,007	0,0065	0,006
rв, Ом	28	32	36	40	44	48	52	56	60	64