Задания на контрольную работу
В таблице 1 указаны номера задач к соответствующей теме и номера таблиц с данными к этим задачам.
Таблица 1. Задачи и таблицы к контрольной работе
№ темы |
Наименование темы |
№ задачи |
№ таблицы |
1. |
Электрическое поле. Электрические цепи постоянного тока |
1 |
2 -5 |
2 |
Трехфазные электрические цепи |
2 |
6- 14 |
3 |
Электрические машины переменного тока |
3 |
15 - 19 |
4 |
Электронные выпрямители и стабилизаторы |
4 |
20 |
При решении задач индексы токов, напряжений и мощности должны соответствовать номеру резистора. Например, ток I2 проходит через резистор R2; I3, P3, U3 – ток, мощность и напряжение на резисторе R3.
Перед выполнением контрольной работы следует ознакомиться с общими методическими указаниями. Решение задач сопровождается краткими пояснениями.
Перед решением задач нужно рассмотреть решение типового примера.
Задача 1 (варианты 01—30). Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. В зависимости от варианта заданы: схема цепи (по номеру рисунка), сопротивления резисторов R1, R2, R3, R4, напряжение U, ток I или мощность P всей цепи.
Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи Rэк; 2) токи, проходящие через каждый резистор, I1, I2, I3, I4.
Решение задачи проверить, применив первый закон Кирхгофа.
Данные для своего варианта взять из таблицы 2.
Таблица 2. Данные для задачи 1 (варианты 01-30)
Номер варианта
|
Номер рисунка
|
R1, Ом
|
R2, Ом
|
R3, Ом
|
R4, Ом
|
U, I, Р
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
01
|
8
|
3
|
4
|
2
|
3 |
U = 20 В
|
02
|
9
|
15
|
10
|
4
|
15
|
I = 5 А
|
03
|
10
|
12
|
2
|
4
|
4
|
Р = 50Вт
|
04
|
11
|
6
|
30
|
6
|
20
|
U = 100 В
|
05
|
12
|
20
|
40
|
30
|
5
|
I = 2 А
|
06
|
13
|
10
|
15
|
35
|
15
|
P = 48Вт
|
07
|
14
|
30
|
20
|
4
|
2
|
U = 40 В
|
08
|
15
|
50
|
40
|
60
|
12
|
I = 3 А
|
09
|
16
|
10
|
11
|
90
|
10
|
P = 120 Вт
|
10
|
17
|
4
|
2
|
20
|
5
|
U = 40 В
|
11
|
18
|
16
|
40
|
10
|
8
|
I = 4 А
|
12
|
19
|
4
|
6
|
2
|
24
|
P = 90 Вт
|
13
|
20
|
5
|
6
|
12
|
6
|
U = 60 В
|
14
|
21
|
2
|
1
|
15
|
10
|
I = 25 А
|
15
|
22
|
12
|
4
|
2
|
4
|
Р = 200 Вт
|
16
|
23
|
30
|
6
|
60
|
30
|
U = 100 В
|
17
|
24
|
3
|
15
|
20
|
40
|
I = 4 А
|
18
|
25 |
30
|
20
|
3
|
5
|
Р = 320 Вт
|
19
|
26 |
7
|
3
|
72
|
90
|
U = 150 В
|
20
|
27 |
11
|
90
|
10
|
5
|
I = 4 А
|
21
|
8 |
15
|
20
|
40
|
3
|
Р = 100 Вт
|
22
|
9 |
10
|
90
|
6
|
60
|
U = 120 В
|
23
|
10 |
20
|
10
|
2
|
5
|
I = 20 А
|
24
|
11 |
7
|
60
|
15
|
4
|
Р = 90 Вт
|
25
|
12 |
25
|
15
|
10
|
12
|
U = 120 В
|
26
|
13 |
2
|
3
|
1
|
3
|
I = 25 А
|
27
|
14 |
12
|
4
|
4
|
2
|
Р = 200 Вт
|
28
|
15 |
40
|
20
|
25
|
5
|
U = 40 В
|
29
|
16 |
3
|
10
|
30
|
20
|
I = 3 А
|
30 |
17 |
10
|
2
|
40
|
10
|
Р = 80 Вт
|
Рис. 8 Рис. 9 |
Рис. 10 Рис. 11 |
Рис. 12 Рис. 13 |
Рис. 14 Рис. 15 |
Рис. 16 Рис.17 |
Рис. 18 Рис.19 |
Рис. 20 Рис.21 |
Рис. 22 Рис.23 |
Рис.24 Рис.25 |
Рис. 26 Рис. 27 |
Задача 1 (варианты 31—60). Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. В зависимости от варианта заданы: схема цепи (по номеру рисунка), сопротивления резисторов R1, R2, R3, R4, напряжение U, ток I или мощность P всей цепи.
Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи Rэк; 2) напряжение на каждом резисторе U1, U2, U3, U4.
Решение задачи проверить, применив второй закон Кирхгофа.
Данные для своего варианта взять из таблицы 3.
Таблица 3. Данные для задачи 1 (варианты 31 – 60)
Номер варианта
|
Номер рисунка
|
R1, Ом
|
R2, Ом
|
R3, Ом
|
R4, Ом
|
U, Ị, Р
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
31
|
18
|
8
|
3
|
24
|
8
|
U =100 В
|
32
|
19
|
3
|
20
|
40
|
15
|
I =4 А
|
33
|
20
|
2
|
5
|
72
|
90
|
Р = 188 Вт
|
34
|
21
|
6
|
2
|
40
|
10
|
U = 160 В
|
35
|
22
|
10
|
15
|
2
|
1
|
I = 25 А
|
36
|
23
|
60
|
30
|
30
|
20
|
Р = 288 Вт
|
37
|
24
|
6
|
5
|
15
|
5
|
U = 160 В
|
38
|
25
|
24
|
8
|
3
|
2
|
I = 20 А
|
39
|
26
|
1
|
3
|
20
|
5
|
Р = 800 Вт
|
40
|
27
|
2
|
72
|
90
|
3
|
U = 90 B
|
41
|
8
|
15
|
7
|
3
|
4
|
I =10 А
|
42
|
9
|
20
|
5
|
6
|
15
|
Р =150 Вт
|
43
|
10
|
10
|
4
|
8
|
15
|
U = 160 В
|
44
|
11
|
6
|
15
|
10
|
12
|
I = 15 А
|
45
|
12
|
40
|
50
|
72
|
10
|
Р = 200 Вт
|
46
|
13
|
10
|
20
|
30
|
15
|
U = 36 В
|
47
|
14
|
72
|
90
|
2
|
8
|
I = 8 А
|
48
|
15
|
10
|
5
|
2
|
8
|
Р = 150 Вт
|
49
|
16
|
2
|
3
|
30
|
6
|
U = 90 В
|
50
|
17
|
5
|
10
|
72
|
90
|
I = 2 А
|
51
|
18
|
13
|
15
|
10
|
3
|
Р = 90 Вт
|
52
|
19
|
8
|
15
|
5
|
30
|
U = 120 В
|
53
|
20
|
2
|
11
|
90
|
10
|
I = 5 А
|
54
|
21
|
10
|
2
|
8
|
24
|
P = 400 Вт
|
55
|
22
|
10
|
15
|
4
|
2
|
U = 90 В
|
56
|
23
|
60
|
15
|
72
|
90
|
I = 2 А
|
57
|
24
|
2
|
10
|
15
|
25
|
Р = 90 Вт
|
58
|
25
|
40
|
10
|
2
|
5
|
U = 60 В
|
59
|
26
|
2
|
3
|
72
|
90
|
I = 2 А
|
60 |
27 |
5 |
15 |
60 |
3 |
Р = 180 Вт |
Задача 1 (варианты 61—90). Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. В зависимости от варианта заданы: схема цепи (по номеру рисунка), сопротивления резисторов R1, R2, R3, R4, напряжение U, ток I или мощность Р всей цепи.
Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи Rэк;
2) мощность на каждом резисторе P1, Р2, Р3, Р4. Проверив баланс мощности, убедиться в правильности решения задачи. Данные для своего варианта взять из таблицы 4.
Таблица 4. Данные для задачи 1 (варианты 61–90)
Номер варианта
|
Номер рисунка |
R1, Ом
|
R2, Ом
|
R3, Ом
|
R4, Ом
|
U, I, Р
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
61
|
8 |
4
|
8
|
4
|
12
|
U = 75 В
|
62
|
9 |
40
|
10
|
4
|
6
|
I = 25 А
|
63
|
10 |
30
|
12
|
8
|
6
|
Р =100 Вт
|
64
|
11 |
8
|
30
|
6
|
20
|
U = 120 В
|
65
|
12 |
60
|
30
|
10
|
1
|
I = 10 А
|
66
|
13 |
14
|
6
|
4
|
8
|
Р = 54 Вт
|
67
|
14 |
40
|
10
|
14
|
10
|
U =120 В
|
68
|
15 |
10
|
2
|
3
|
1
|
I = 30 А
|
69
|
16 |
7
|
3
|
60
|
30
|
Р = 270 Вт
|
70
|
17 |
5
|
11
|
90
|
10
|
U = 125 В
|
71
|
18 |
6
|
30
|
6
|
20
|
I = 15 А
|
72
|
19 |
4
|
15
|
5
|
30
|
Р = 64 Вт
|
73 |
20 |
4
|
6
|
20
|
5
|
U =140 В
|
74 |
21 |
11
|
1
|
60
|
15
|
I = 20 А
|
75
|
22 |
4
|
12
|
5
|
1
|
P = 200 Вт
|
76
|
23 |
10
|
90
|
20
|
5
|
U = 260 В
|
77
|
24 |
5
|
8
|
11
|
13
|
I = 10 А
|
78
|
25 |
10
|
90
|
1
|
2
|
Р = 48 Вт
|
79
|
26 |
2
|
3
|
30
|
20
|
U = 68 В
|
80
|
27 |
3
|
30
|
6
|
2
|
I = 8 А
|
81
|
8 |
6
|
20
|
10
|
5
|
Р = 1000 Вт
|
82
|
9 |
24
|
8
|
9
|
10
|
U =120 В
|
83
|
10 |
40
|
2
|
6
|
10
|
I = 25 А
|
84
|
11 |
3
|
60
|
30
|
30
|
Р = 60 Вт
|
85
|
12 |
12
|
8
|
5
|
6
|
U = 90 В
|
86
|
13 |
6
|
4
|
2
|
6
|
I = 18 А
|
87
|
14 |
24
|
8
|
4
|
8
|
Р= 100 Вт
|
88
|
15 |
10
|
20
|
2
|
4
|
U = 200 В
|
89
|
16 |
5
|
3
|
60
|
15
|
I =10 А
|
90
|
17 |
5
|
6
|
20
|
5
|
Р =60 Вт
|
Задача 1 (варианты 91-100). Цепь постоянного тока (рис.28) содержит несколько резисторов. По известному значению напряжения, тока или мощности, приведенному в таблице 5, определить указанный в той же таблице неизвестный параметр цепи. Вычислить эквивалентное сопротивление цепи и мощность, потребляемую всей цепью.
Решение задачи проверить, применив первый закон Кирхгофа.
Рис.28
Таблица 5. Данные для задачи 1 (варианты 91–100)
Номер варианта |
91 |
92 |
93 |
94 |
95 |
96 |
97 |
98 |
99 |
100 |
Задаваемая величина |
I5 |
UAB |
I4 |
I1 |
I3 |
P2 |
U5 |
P5 |
U3 |
P1 |
8 А |
120 В |
16 А |
6 А |
18 А |
144 Вт |
48 В |
384 Вт |
72 В |
288 Вт |
|
Определить |
UAB |
I4 |
I5 |
U5 |
U4 |
I3 |
I |
UAB |
I |
I5 |
Задача 2 (варианты 01-10). В трехфазную четырехпроводную сеть переменного тока включили лампы накаливания одинаковой мощности так, как показано на рисунке 29. Число ламп в фазах: в фазе А – n1, в фазе В – n2, в фазе С – n3. Номинальная мощность лампы Рл; потребляемый каждой лампой ток I; линейное напряжение сети Uл; фазное - Uф. Пользуясь данными таблицы 6, определить активную мощность каждой фазы и всей трехфазной системы, а также фазные токи. Построить в масштабе векторную диаграмму цепи, из которой графически определить ток в нулевом проводе.
Рис.29 Рис.30
Как изменится напряжение на каждой группе ламп (увеличится, уменьшится) при случайном отключении нулевого провода?
Таблица 6. Данные для задачи 2 (варианты 01-10)
№ вар. |
Uл, В |
Uф, В |
Кол-во ламп в фазах |
Задаваемая величина
|
||
n1 |
n2 |
n3 |
||||
01 |
|
127 |
30 |
45 |
20 |
Рл = 200 Вт |
02 |
380 |
|
10 |
60 |
8 |
Рл = 150 Вт |
03 |
220 |
|
50 |
25 |
10 |
I = 2,36 А |
04 |
|
220 |
25 |
60 |
45 |
I = 2,28 А |
05 |
|
127 |
35 |
20 |
40 |
Рл = 200 Вт |
06 |
380 |
|
60 |
25 |
40 |
Рл = 300 Вт |
07 |
|
127 |
15 |
25 |
10 |
I = 1,57 А |
08 |
380 |
|
45 |
20 |
15 |
Рл = 500 Вт |
09 |
380 |
|
20 |
30 |
40 |
Рл = 300 Вт |
10 |
|
127 |
15 |
25 |
10 |
I = 1,57 А |
Задача 2 (варианты 11-20). Три одинаковые катушки соединили в треугольник и включили в трехфазную сеть (рис. 30). Определить: фазные и линейные токи, активную и реактивную мощности всей трехфазной системы. Построить в масштабе векторную диаграмму цепи. Данные для своего варианта взять из таблицы 7.
Как изменятся фазные и линейные токи, если расплавится предохранитель в фазе АВ?
Таблица 7. Данные для задачи 2 (варианты 11-20)
№ вар. |
Uл, В |
Uф, В |
Задаваемая величина |
11 |
|
220 |
Qф = 5808 вар; cos φф = 0,8 |
12 |
127 |
|
rф = 20 Ом; cosφф = 0,8 |
13 |
|
220 |
XL = 48 Ом; cos φф = 0,6 |
14 |
380 |
|
Рф = 8664 Вт; cos φф = 0,6 |
15 |
220 |
|
Zф = 40 Ом; cos φф = 0,8 |
16 |
|
380 |
XL = 16 Ом; cos φф = 0,6 |
17 |
|
220 |
rф = 6 Ом; cos φф = 0,6 |
18 |
380 |
|
rф = 8 Ом; cos φф = 0,8 |
19 |
220 |
|
rф = 3 Ом; ХL = 4 Ом |
20 |
220 |
|
Zф = 40 Ом; cos φф = 0,8 |
Задача 2 (варианты 21-30). Три одинаковых активных сопротивления r соединили в треугольник и включили в трехфазную сеть с линейным напряжением Uл. Затем сопротивления переключили в звезду и снова включили в ту же сеть. Начертить схемы включения сопротивлений. Определить: активные мощности и линейные токи, потребляемые сопротивлениями при их соединении в треугольник и звезду. Данные для своего варианта взять из таблицы 8.
Во сколько раз изменится активная мощность цепи, если один из линейных проводов при соединении сопротивлений в треугольник отключить?
Таблица 8. Данные для задачи 2 (варианты 21-30)
№ вар. |
Uл, В |
Uф, В |
Задаваемая величина I, r, XL, XC, P, Q, S, cosφ, Zф |
21 |
660 |
|
r = 6 Ом |
22 |
127 |
|
r = 12,7 Ом |
23 |
220 |
|
r = 11 Ом |
24 |
380 |
|
r = 10 Ом |
25 |
220 |
|
r = 5 Ом |
26 |
660 |
|
r = 30 Ом |
27 |
220 |
|
r = 44 Ом |
28 |
380 |
|
r = 20 Ом |
29 |
380 |
|
r = 38 Ом |
30 |
220 |
|
r = 50 Ом |
Задача 2 (варианты 31-40). В трехпроводную сеть трехфазного тока с линейным напряжением Uл включили три группы одинаковых ламп так, как показано на рисунке 31. Число ламп в фазах: в фазе АВ - n1, в фазе ВС – n2, в фазе СА - n3. Сопротивление каждой дампы rл; сила тока, потребляемого каждой лампой, I; мощность лампы Рл. Определить: фазные токи, активную мощность трехфазной системы. Построить в масштабе векторную диаграмму цепи, из которой графически найти линейные токи. Данные для своего варианта взять из таблицы 9.
Как изменятся линейные токи при расплавлении предохранителя в фазе СА?
Рис. 31
Таблица 9. Данные для задачи 2 (варианты 31-40)
№ вар. |
Uл, В |
Uф, В |
Кол-во ламп в фазах |
Задаваемая величина
|
||
n1 |
n2 |
n3 |
||||
31 |
220 |
|
120 |
25 |
40 |
Рл = 200 Вт |
32 |
|
220 |
30 |
50 |
20 |
I = 1,36 А |
33 |
|
220 |
110 |
50 |
80 |
Рл = 100 Вт |
34 |
127 |
|
25 |
15 |
20 |
r = 161 Ом |
35 |
|
220 |
45 |
30 |
60 |
I = 2,27 А |
36 |
127 |
|
25 |
10 |
40 |
Pл = 150 Вт |
37 |
|
127 |
45 |
10 |
60 |
I = 1,18 А |
38 |
220 |
|
70 |
30 |
25 |
r = 97 Ом |
39 |
127 |
|
15 |
10 |
35 |
r = 215 Ом |
40 |
220 |
|
120 |
40 |
15 |
Pл = 300 Вт |
Задача 2 (варианты 41-50). Трехфазная нагревательная печь мощностью Р включена в сеть с линейным напряжением Uл. Нагреватели печи представляют симметричную активную нагрузку и соединены в треугольник.
Определить: фазные и линейные токи, потребляемые печью; стоимость энергии, израсходованной печью за 10 ч работы, если один кВт. ч, 1470 руб. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. Данные для своего варианта взять из таблицы 10.
Как изменится потребляемая печью мощность, если в одной из фаз перегорел нагреватель?
Таблица 10. Данные для задачи 2 (варианты 41-50)
№ вар. |
Uл, В |
Uф, В |
Задаваемая величина |
41 |
380 |
|
P = 75 кВт |
42 |
|
220 |
P = 48 кВт |
43 |
220 |
|
Р = 30 кВт |
44 |
|
380 |
Р = 96 кВт |
45 |
127 |
|
Р = 6 кВт |
46 |
127 |
|
Р = 12 кВт |
47 |
|
220 |
Р = 45 кВт |
48 |
660 |
|
Р = 120 кВт |
49 |
380 |
|
Р = 52 кВт |
50 |
|
220 |
Р = 18 кВт |
Задача 2 (варианты 51-60). Три группы сопротивлений соединили в треугольник и включили в трехфазную сеть с линейным напряжением Uл (рис.32). Активные, реактивные и полные сопротивления или мощности в фазах заданы. Определить: фазные токи; активные и реактивные мощности, потребляемые цепью (если они не являются заданными). Построить в масштабе векторную диаграмму цепи, из которой графически определить линейные токи. Данные для своего варианта взять из таблицы 11.
Как изменится векторная диаграмма цепи при расплавлении предохранителя в фазе ВС?
Рис.32
Таблица 11. Данные для задачи 2 (варианты 51-60)
№ вар. |
Uл В |
Uф В |
Задаваемая величина |
51 |
220 |
|
rАВ = 3 Ом; ХАВ = 4 Ом; rВС = 8 Ом; ХСА = 4 Ом; ХВС = 6 Ом |
52 |
380 |
|
rАВ = 8 Ом; ХАВ = 6 Ом; rВС = 3 Ом; ХВС = 4 Ом; ХСА = 10 Ом |
53 |
127 |
|
rАВ = 12 Ом; cosφАВ = 0,6; rВС = 16 Ом; ХСА = 10 Ом; cosφВС = 0,8 |
54 |
|
220 |
rАВ = 24 Ом; ХАВ = 32 Ом; ХВС = 12 Ом; ХСА = 4 Ом; cosφВС = 0,8 |
55 |
|
380 |
ZАВ = 10 Ом; cosφАВ = 0,6; ZВС = 20 Ом; ХСА = 20 Ом; cosφВС = 0,8 |
56 |
|
220 |
rАВ = 8 Ом; ZAB = 10 Ом; ХBC = 3 Ом; ZВС = 5 Ом; ХСА = 4 Ом |
57 |
380 |
|
РАВ = 11552 Вт; cosφАВ = 0,8; rВС = 4 Ом; ХВС = 3 Ом; ХСА = 8 Ом |
58 |
220 |
|
rАВ = 48 Ом; cosφАВ = 0,6; ХВС = 48 Ом; ZВС = 60 Ом; ХСА= 40 Ом |
59 |
220 |
|
ZАВ = 40 Ом; cosφАВ = 0,6; XВС = 8 Ом; ZBC = 10 Ом; QCA= - 4840 вар |
60 |
|
380 |
rАВ = 6 Ом; ХАВ = 8 Ом; РВС = 1936 Вт; QВС = 1452 вар; ХСА= 12 Ом |
Задача 2 (варианты 61-80). Три цеха комбината освещаются одновременно прожекторными осветительными установками с лампами накаливания. Лампы соединены звездой с нейтральным проводом и получают питание от распределительного пункта комбината по четырехпроводной кабельной линии с линейным напряжением U (рис.33).
Рис. 33
Таблица 12. Данные для задачи 2 (варианты 61-80)
Номер варианта |
R, Ом |
Показание прибора |
Номер варианта |
R, Ом |
Показание прибора |
Номер варианта |
R, Ом |
Показание прибора |
61 |
10 |
UА = 220 В |
68 |
10 |
IВ = 66 A |
75 |
20 |
IА = 6,35 A |
62 |
10 |
IС = 22 A |
69 |
10 |
UВ = 220 В |
76 |
29 |
UА = 380В |
63 |
10 |
IВ = 38 A |
70 |
10 |
IА = 22 A |
77 |
20 |
IС = 19 A |
64 |
10 |
UВ = 127 В |
71 |
20 |
UА = 220 В |
78 |
20 |
IВ = 33 A |
65 |
10 |
IА = 12,7 A |
72 |
20 |
IС = 11 A |
79 |
20 |
UВ = 220 В |
66 |
10 |
UА = 380 В |
73 |
20 |
IВ = 19 A |
80 |
20 |
IА = 11 A |
67 |
10 |
IС = 38 A |
74 |
20 |
UВ = 127 В |
|
|
|
Лампы прожектора первого цеха включены между фазой А и нейтральным проводом, второго цеха - между фазой В и нейтральным проводом, третьего цеха - между фазой С и нейтральным проводом. Прожекторы каждого цеха имеют одинаковое число ламп -10.
Определить величины, которые не заданы в условиях задачи вашего варианта:
1) линейное напряжение Uл (UАВ = UВС = UСА); 2) фазное напряжение Uф(UА, UВ, UС); 3) фазные токи Iф (IА, IВ, IС); 4) мощность одной лампы Рламп; 5) фазные мощности Рф (РА, РВ, РС); 6) общую активную мощность трехфазной цепи Р; 7) ток одной лампы Iламп. Построить в масштабе векторную диаграмму и определить ток в нулевом проводе.
Задача 2 (вариант 81-90). Три группы сопротивлений соединили в звезду с нулевым проводом и включили в трехфазную сеть с линейным напряжением Uл и фазным Uф (рис. 34). Активные, реактивные и полные сопротивления или мощности в фазах заданы.
Определить: линейные токи; активные и реактивные мощности, потребляемые цепью (если они не являются заданными). Построить в масштабе векторную диаграмму цепи, из которой графически определить ток в нулевом проводе. Данные для своего варианта взять из таблице 13.
Как изменится ток в нулевом проводе при расплавлении предохранителя в линейном проводе А?
Рис.34
Таблица 13. Данные для задачи 2 (варианты 81-90)
№ вар. |
Uл В |
Uф В |
Задаваемая величина
|
81 |
|
220 |
РА = 7744 Вт; cosφА = 0,8; ХВ = 5 Ом; РС = 9680 Вт; |
82 |
|
127 |
rА = 16 Ом; ХА = 12 Ом; QВ = - 806 вар; РС = 806 Вт; |
83 |
380 |
|
rА = 4 Ом; ХА = 3 Ом; QВ = - 9680 вар; rC = 5 Ом |
84 |
|
220 |
SА = 9680 В·А; QА =5808 вар; ХВ = 5 Ом; РС = 9680 Вт; |
85 |
660 |
|
ZА = 40 Ом; XА = 32 Ом; QВ = - 3620 вар; РС = 5790 Вт; |
86 |
660 |
|
РА = 2170 Вт; cosφА = 0,6; ХС = 40 Ом; РС = 3620 Вт |
87 |
|
127 |
rА = 16 Ом; ХА = 12 Ом; QВ = - 806 вар; rС = 20 Ом; |
88 |
|
380 |
PА = 2170 Вт; cosφА = 0,6; QВ = - 730 вар; rС = 40 Ом; |
89 |
|
127 |
ХА = 12 Ом; cosφА = 0,8; ХС = 20 Ом; РС= 806 Вт |
90 |
|
380 |
РА = 2170 Вт; cosφА= 0,6; QВ = - 730 вар; rС= 40 Ом |
Задача 2 (варианты 91 – 100). Три группы сопротивлений соединили в звезду с нулевым проводом и включили в трехфазную сеть с линейным напряжением Uл и фазным Uф (рис.35). Активные, реактивные и полные сопротивления или мощности в фазах заданы. Определить: линейные токи; активные и реактивные мощности, потребление цепью (если они не заданы). Построить в масштабе векторную диаграмму цепи, из которой графически определить ток в нулевом проводе. Данные взять в таблице 14 для своего варианта. Как уменьшится ток в нулевом проводе, если расплавится предохранитель в линейном проводе А?
Рис. 35
Таблица 14. Данные для задачи 2 (варианты 91-100)
№ вар. |
Uл, В |
Uф, В |
Задаваемая величина
|
91 |
|
220 |
РА = 7744 Вт; QА = - 5808 вар; ZС = 5 Ом; rВ = 5 Ом; cosφС= 0,6 |
92 |
|
220 |
ZА = 5 Ом; cosφА = 0,8; PВ = 9680 Вт ; ZС = 5 Ом; rС= 3 Ом |
93 |
380 |
|
rА = 4 Ом; ХА = 3 Ом; rВ = 5 Ом; rС = 3 Ом; ХС= 4 Ом |
94 |
660 |
|
rА = 6 Ом; ХА = 8 Ом; rВ = 10 Ом; ХС = 6 Ом; cosφС= 0,8 |
95 |
|
380 |
РА=8664Вт; QА=-11552вар; РВ=14440Вт; РС=11552Вт; Qс=8664 вар |
96 |
660 |
|
ZА = 10 Ом; cosφА = 0,6; PВ = 14440 Вт ; ZС = 10 Ом; cosφС= 0,8 |
97 |
|
220 |
ХА = 3 Ом; cosφА = 0,8; РВ = 9680 Вт; ХС = 4 Ом; ZС= 5 Ом |
98 |
660 |
|
ZА = 10 Ом; cosφА = 0,6; PВ = 14440 Вт ; ZС = 10 Ом; cosφС= 0,8 |
99 |
380 |
|
РА = 7744 Вт; cosφА = 0,8; rВ = 5 Ом; РС = 5808 Вт; cosφС= 0,6 |
100 |
|
380 |
rА = 4 Ом; ХА = 3 Ом; rВ = 5 Ом; rС = 3 Ом; ХС = 4 Ом |
Задача 3 (варианты 01-60). Рабочая машина (агрегат, установка, рабочий механизм) приводится в движение с помощью neредаточного устройства трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Двигатель питается от сети с линейным напряжением Uном = 380 В при частоте f1 = 50 Гц.
По заданным в таблице 15(30) потребляемой мощности на валу рабочей машины и виду передаточного устройства определить расчётную мощность электродвигателя. По таблице 15 (приложение) выбрать электродвигатель, расшифровать его условное обозначение и определить: 1) номинальный ток в фазе обмотки статора; 2) номинальное и критическое скольжение; 3) номинальный, максимальный и пусковой моменты двигателя.
Указания: 1. Расчётная мощность электродвигателя, кВт
где Рм – потребляемая мощность на валу рабочей машины, кВт;
ηn – КПД передачи.
2. КПД передачи взять из таблицы 17 в соответствии с заданным в таблице 16 номером передачи.
3. По значению расчётной мощности выбрать из таблицы 14(28) ближайший по мощности (но не менее расчётной) электродвигатель.
Таблица 16. Данные для задачи 3 (варианты 01-60).
Потребляемая мощность и вид передаточного устройства
Номер варианта |
Номер передачи |
Рм, кВт |
Номер варианта |
Номер передачи |
Рм, кВт |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
01 |
1 |
0,5 |
31 |
9 |
1,1 |
02 |
3 |
2,5 |
32 |
8 |
0,7 |
03 |
8 |
1,3 |
33 |
7 |
1,2 |
04 |
4 |
8,5 |
34 |
6 |
1,3 |
05 |
9 |
6,0 |
35 |
5 |
1,5 |
06 |
5 |
10,0 |
36 |
4 |
2,0 |
07 |
2 |
1,1 |
37 |
3 |
2,5 |
08 |
10 |
4,0 |
38 |
2 |
4,0 |
09 |
6 |
12,0 |
39 |
1 |
4,5 |
10 |
7 |
0,8 |
40 |
6 |
3,0 |
11 |
6 |
35,0 |
41 |
7 |
5,0 |
13 |
5 |
15,0 |
43 |
9 |
6,0 |
14 |
2 |
2,0 |
44 |
5 |
10,0 |
15 |
9 |
2,3 |
45 |
4 |
11,0 |
16 |
3 |
3,6 |
46 |
3 |
12,0 |
17 |
10 |
1,5 |
47 |
2 |
13,0 |
18 |
7 |
1,0 |
48 |
10 |
14,0 |
19 |
1 |
0,3 |
49 |
8 |
18,0 |
20 |
4 |
3,0 |
50 |
9 |
2,0 |
21 |
10 |
8,0 |
51 |
7 |
2,3 |
22 |
2 |
1,7 |
52 |
6 |
3,0 |
23 |
1 |
0,8 |
53 |
5 |
3,5 |
24 |
4 |
10,0 |
54 |
4 |
4,5 |
25 |
8 |
55,0 |
55 |
3 |
20,0 |
26 |
3 |
7,0 |
56 |
2 |
25,0 |
27 |
5 |
16,0 |
57 |
10 |
30,0 |
28 |
9 |
7,5 |
58 |
5 |
16,0 |
29 |
6 |
13,0 |
59 |
3 |
7,0 |
30 |
7 |
2,8 |
60 |
4 |
12,0 |
Таблица 17. Данные для задачи 3 (варианты 01-60).
КПД передачи
Номер передачи |
Вид передачи |
КПД |
1 |
Плоскоременная |
0,95–0,96 |
2 |
Клиноременная |
0,96 |
3 |
Зубчато-ременная |
0,97–0,98 |
4 |
Цепная |
0,96–0,97 |
|
Зубчатая |
|
5 |
Цилиндрическая |
0,90–0,93 |
6 |
Коническая |
0,88–0,92 |
|
Зубчато-червячная |
|
7 |
Самотормозящая |
0,40–0,45 |
8 |
С однозаходным червяком |
0,72–0,77 |
9 |
С двухзаходным червяком |
0,80–0,84 |
10 |
С трехзаходным червяком |
0,85–0,89 |
Задача 3 (варианты 61-80). На автомобильном заводе для работы станков, конвейерных линий, вентиляторов и другой аппаратуры используются асинхронные двигатели. Двигатели работают в номинальных режимах и подключены к электрической сети напряжением Uл = 380 В. Известны число полюсов двигателей и некоторые данные режима работы: номинальная мощность Р2ном, скольжение Sном, коэффициент мощности cosφном, коэффициент полезного действия ηном. Частота f = 50 Гц.
Определить: 1) частоту вращения магнитного поля статора (синхронная частота) n1 и частоту вращения ротора n2ном; 2) ток двигателя I1ном; 3) номинальный момент вращения Мном; 4) активную мощность, потребляемую двигателем из сети, Р1ном.
Данные для своего варианта взять из таблицы 18.
Таблица 18. Данные для задачи 3 (варианты 61-80)
Номер варианта |
Число полюсов двигателя 2р |
Р2ном, кВт |
sном, % |
cosφном |
ηном |
61 |
6 |
45 |
4,4 |
0,89 |
0,92 |
62 |
6 |
75 |
4,4 |
0,88 |
0,93 |
63 |
6 |
37 |
4,4 |
0,87 |
0,94 |
64 |
6 |
55 |
4,4 |
0,89 |
0,93 |
65 |
6 |
20 |
4,4 |
0,88 |
0,93 |
66 |
6 |
30 |
4,4 |
0,89 |
0,94 |
67 |
6 |
75 |
4,4 |
0,90 |
0,95 |
68 |
6 |
35 |
4,4 |
0,91 |
0,93 |
69 |
6 |
55 |
4,4 |
0,88 |
0,93 |
70 |
8 |
37 |
2,0 |
0,89 |
0,90 |
71 |
8 |
45 |
2,0 |
0,84 |
0,91 |
72 |
8 |
110 |
2,0 |
0,85 |
0,90 |
73 |
10 |
20 |
1,5 |
0,92 |
0,80 |
74 |
10 |
75 |
3,5 |
0,89 |
0,92 |
75 |
10 |
45 |
2,5 |
0,92 |
0,94 |
76 |
10 |
75 |
1,5 |
0,80 |
0,92 |
77 |
10 |
20 |
2,5 |
0,88 |
0,93 |
78 |
10 |
30 |
1,5 |
0,91 |
0,94 |
79 |
10 |
37 |
2,5 |
0,93 |
0,95 |
80 |
10 |
55 |
1,5 |
0,89 |
0,94 |
Задача 3 (варианты 81-100). Трехфазные асинхронные двигатели используются для работы строгальных, фрезеровальных и токарных станков металлообрабатывающего завода. Все двигатели работают в номинальном режиме и подключены к сети с линейным напряжением Uл = 380 В, промышленной частоты f = 50 Гц.
Известны число полюсов и некоторые данные режима их работы: номинальная мощность Р2ном; частота вращения ротора n2ном; коэффициент мощности cosφном и коэффициент полезного действия ηном.
Определить: 1) частоту вращения магнитного поля статора n1; 2) скольжение sном; 3) ток двигателя I1ном; 4) номинальный момент вращения Мном; 5) активную мощность, потребляемую двигателем из сети, Р1ном.
Данные для своего варианта взять из таблицы 19.
Таблица 19. Данные для задачи 3 (варианты 81-100)
Номер варианта |
Число полюсов двигателя 2р |
Р2ном, кВт |
nном, об/мин |
cosφном |
ηном |
81 |
10 |
70 |
580 |
0,92 |
0,92 |
82 |
10 |
100 |
590 |
0,91 |
0,92 |
83 |
10 |
25 |
585 |
0,89 |
0,91 |
84 |
10 |
37 |
570 |
0,92 |
0,89 |
85 |
12 |
45 |
490 |
0,91 |
0,94 |
86 |
12 |
30 |
485 |
0,89 |
0,92 |
87 |
12 |
75 |
490 |
0,91 |
0,89 |
88 |
12 |
90 |
480 |
0,94 |
0,88 |
89 |
8 |
45 |
735 |
0,91 |
0,89 |
90 |
8 |
75 |
730 |
0,89 |
0,92 |
91 |
4 |
37 |
1460 |
0,93 |
0,82 |
92 |
4 |
75 |
1470 |
0,84 |
0,84 |
93 |
4 |
45 |
1480 |
0,86 |
0,85 |
94 |
8 |
5,5 |
735 |
0,81 |
0,92 |
95 |
8 |
5,5 |
730 |
0,92 |
0,81 |
96 |
6 |
10 |
980 |
0,81 |
0,92 |
97 |
8 |
15 |
735 |
0,91 |
0,89 |
98 |
6 |
15 |
980 |
0,86 |
0,91 |
99 |
6 |
11 |
975 |
0,87 |
0,89 |
100 |
6 |
15 |
980 |
0,91 |
0,87 |
Задание 4
Устройство трансформатора (эскизы основных частей, материал и их назначение, охлаждение трансформаторов).
Принцип работы однофазного трансформатора. Коэффициент трансформации. Три режима работы.
Векторная диаграмма ЭДС и токов трансформаторов.
Внешняя характеристика трансформаторов. Потери и КПД трансформаторов.
Опыт х.х. и к.з. трансформаторов
Резисторы. Нелинейные резисторы. Классификация, применение.
Конденсаторы. Классификация. Использование конденсаторов в цепях переменного тока.
Катушки индуктивности . Их использование в цепях переменного тока.
Полупроводниковые диоды. Основные параметры и характеристики..
Стабилитроны и их применение
Варикапы и их применение
Свето-, фотодиоды и их применение.
Магнитодиоды и их применение
Электрические фильтры.
Тиристоры и их применение
Динисторы и их применение
Симисторы и их применение.
Биполярные транзисторы: классификация, параметры и характеристики.
Схемы включения транзисторов с ОЭ
Схемы включения транзисторов с ОБ
Схемы включения транзисторов с ОК.
Схемы включения транзистор с ОЭ и ООС по току.
Схемы включения транзистор с ОЭ и ООС по напряжению.
Установка смещения в транзисторных усилителях.
Многокаскадные усилители.
Усилители мощности.
Дифференциальный усилитель на биполярных транзисторах.
Стабилизаторы напряжения на транзисторах.
Стабилизаторы тока на транзисторах.
Токовое зеркало.
Полевые транзисторы: классификация, параметры и характеристики.
Оптоэлектронные приборы и их применение.
Операционные усилители: схемотехника, классификация, основные параметры и характеристики. Идеальный ОУ.
Обратная связь. Основные схемы включения ОУ
Базовые логические элементы: ДТЛ.
Базовые логические элементы: ТТЛ
Базовые логические элементы: ТТЛШ
Источники вторичного электропитания.
Высокочастотные транзисторные инверторы.
Источники вторичного электропитания: высокочастотные транзисторные стабилизирующие преобразователи.
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП): основные параметры, схемотехника АЦП
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) параллельного типа
АЦП последовательных приближений.
Последовательные схемы: RS- триггеры..
Последовательные схемы: JK- триггеры.
Последовательные схемы: D- триггеры.
Последовательные схемы: T-триггеры.
Комбинационные схемы: компараторы
Комбинационные схемы: АЛУ.
Базовые логические элементы ЭСЛ
Базовые логические элементы КМОП.
Синтез комбинационных схем.
Комбинационные схемы: И, ИЛИ, НЕ.
Комбинационные схемы: дешифраторы.
Комбинационные схемы: мультиплексоры.
Комбинационные схемы: сумматоры.
Последовательные схемы: счетчики.
Последовательные схемы: регистры.
Постоянные запоминающие устройства.
Программируемые логические матрицы.
Эффект Миллера и методы борьбы с ним.
Применение операционные усилители (ОУ): усилители постоянного тока.
Применение ОУ: усилители переменного тока.
Применение ОУ: компараторы.
Применение ОУ: триггеры Шмитта.
Оперативные запоминающие устройства.
Применение ОУ: фильтры.
Применение ОУ: функциональные преобразователи.
Цифро-аналоговые преобразователи: основные параметры и схемотехника.
Частотная коррекция операционных усилителей.
Аналого-цифровые преобразователи: основные параметры.
Схемотехника интегрирующих АЦП.
Постоянные запоминающие устройства.
Операционные усилители: генераторы синусоидального сигнала.
Аналого-цифровые преобразователи: треугольного сигнала.
Аналого-цифровые преобразователи: прямоугольных импульсов.
Минимизация логических функций
Основы алгебры логики.
Запись логических функций в СДНФ
Запись логических функций в СКНФ.
Однофазные выпрямители.
Переходные процессы.
Анализ линейных электрических цепей при несинусоидальном токе.
. Трёхфазные трансформаторы.
Автотрансформатор.
Измерительные трансформаторы.
Синхронные машины и область их применения.
Типовые кривые, характеристики периодические несинусоидальные характеристики электрических элементов. Аналитическое выражение несинусоидальной величины в форме тригонометрического ряда.
Признаки и виды симметрии несинусоидальных кривых, их влияние на вид тригонометрического ряда. Действующая величина, коэффициент формы.
Нелинейные элементы, применяемые в электрических цепях , их вольтамперные характеристики .
Статическое и динамическое сопротивление нелинейных элементов. Графический расчет электрических цепей постоянного тока с нелинейными элементами.
Цепи переменного тока с нелинейными активными элементами, с нелинейной индуктивностью.
Катушка с ферромагнитным сердечником: магнитный поток, ток, ЭДС, векторная диаграмма.
Потери в катушке с ферромагнитным сердечником.
Векторная диаграмма и схема замещения катушки с потерями. Полная векторная диаграмма и схема замещения катушек с ферромагнитным сердечником.
Явление феррорезонанса, принцип действия дросселя насыщения, магнитного усилителя.
Магнитное поле на границе двух сред с различными величинами магнитной проницаемости. Расчет выбранного вида однородной или неоднородной магнитных цепей . Прямая и обратная задача.
Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Электродвижущая сила, индуктируемая в проводнике, движущемся в магнитном поле.
Явление и ЭДС самоиндукции, явление и ЭДС взаимоиндукции. Коэффициент магнитной связи.
Потокосцепление. Взаимное преобразование механической и электрической энергии. Применение закона электромагнитной индукции в практике. Принцип работы трансформатора. Вихревые токи, их использование и способы ограничения.
Таблица 20. Данные для выбора вопросов к 4 заданию
Номер вариант |
Номера вопросов |
Номер вариант |
Номера вопросов |
Номер вариант |
Номера вопросов |
Номер вариант |
Номера вопросов |
Номер вариант |
Номера вопросов |
1 |
10, 89 |
21 |
20, 95 |
41 |
33, 76 |
61 |
5, 53 |
81 |
24, 86 |
2 |
23, 97 |
22 |
7,82 |
42 |
54, 71 |
62 |
21,84 |
82 |
30,65 |
3 |
9, 100 |
23 |
30,96 |
43 |
43, 72 |
63 |
3,60 |
83 |
14,73 |
4 |
15, 66 |
24 |
53, 93 |
44 |
49, 63 |
64 |
14, 97 |
84 |
27, 56 |
5 |
19, 51 |
25 |
17, 60 |
45 |
38, 74 |
65 |
20,61 |
85 |
17, 52 |
6 |
3, 75 |
26 |
28, 57 |
46 |
35, 62 |
66 |
8, 75 |
86 |
29, 81 |
7 |
21, 80 |
27 |
40, 91 |
47 |
45, 68 |
67 |
13,80 |
87 |
18, 57 |
8 |
13, 90 |
28 |
22, 67 |
48 |
39, 56 |
68 |
6,59 |
88 |
34, 83 |
9 |
29, 87 |
29 |
16, 55 |
49 |
46, 70 |
69 |
22,95 |
89 |
44, 78 |
10 |
4, 94 |
30 |
37, 92 |
50 |
50,94 |
70 |
2,89 |
90 |
49, 82 |
11 |
1, 84 |
31 |
24, 65 |
51 |
33, 100 |
71 |
9,66 |
91 |
45,91 |
12 |
8, 98 |
32 |
18, 48 |
52 |
25, 98 |
72 |
11, 54 |
92 |
41,79 |
13 |
26, 99 |
33 |
36, 81 |
53 |
4, 68 |
73 |
19, 62 |
93 |
31, 74 |
14 |
44, 79 |
34 |
27, 69 |
54 |
10, 99 |
74 |
23, 88 |
94 |
39, 76 |
15 |
52, 83 |
35 |
5, 59 |
55 |
1, 67 |
75 |
28, 77 |
95 |
46, 58 |
16 |
6, 73 |
36 |
12, 61 |
56 |
26, 70 |
76 |
35,93 |
96 |
47, 90 |
17 |
11, 88 |
37 |
32, 85 |
57 |
2, 71 |
77 |
42, 87 |
97 |
40,99 |
18 |
41, 78 |
38 |
50, 77 |
58 |
36,90 |
78 |
17, 85 |
98 |
48, 69 |
19 |
33, 86 |
39 |
34, 63 |
59 |
12, 63 |
79 |
32, 55 |
99 |
37,70 |
20 |
47, 64 |
40 |
25, 58 |
60 |
7, 51 |
80 |
15, 64 |
100 |
38,100 |