
- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни херсонський національний технічний університет кафедра енергетики та електротехніки
- •Пакет комплексної контрольної роботи
- •Херсон 2013
- •Методичні рекомендації до проведення комплексної контрольної роботи з курсу “загальна електротехніка”
- •Вказівки до виконання ккр з предмету “Загальна електротехніка”
- •Критерії оцінювання
- •Шкала балів
- •Перелік довідкової літератури,
- •Додатки Еталон виконання комплексної контрольної роботи з оцінкою “відмінно”.
- •Задача.
Перелік довідкової літератури,
використання якої дозволяється при виконанні комплексної контрольної роботи*
№ |
Посібники |
1. |
Справочник по электротехническим материалам. В 3-х т. / Под ред. Ю.В. Корицкого и др. / -М.: Энергоатомиздат, 1986. |
2. |
Электротехнические материалы. Справочник. / Сост. В.В. Березник, Н.С. Прохоров и др. М.: Энергоатомиздат, 1963. -804 с. |
3. |
ДСТУ 2843-94. Електротехніка. Основні поняття. Терміни та визначення. |
4. |
ГОСТ 19880-80 Электротехника. Основные понятия. Термины и определения. |
5. |
ДСТУ 2815-94 Електричні та магнітні кола та пристрої. |
6. |
ДСТУ 3120-95 Електротехніка. Літерні позначення основних величин. |
*До переліку довідкової літератури включені довідники, які не містять методик проведення розрахунків чи короткого викладу явищ та процесів
І. Задачі.
Задача 1
В
иконати
розрахунок кола постійного струму,
схема якого приведена на малюнку. Скласти
рівняння балансу потужностей. Розрахунок
привести методом вузлових і контурних
рівнянь.
Схема електричного кола
Вихідні дані
Параметри |
Вихідні дані по варіантах |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
E1,В |
100 |
150 |
200 |
180 |
160 |
E2,В |
50 |
100 |
80 |
120 |
100 |
R01,Ом |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
R02,Ом |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
R1,Ом |
5 |
4 |
9 |
10 |
5 |
R2,Ом |
8 |
7 |
5 |
4 |
9 |
R3,Ом |
5 |
10 |
10 |
8 |
4 |
Задача 2
Виконати розрахунок кола постійного струму, схема якого приведена на малюнку. Скласти рівняння балансу потужностей. Розрахунок провести методом вузлових напруг.
Схема електричного кола
В
ихідні
дані
Параметри |
Вихідні дані по варіантах |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
E1,В |
100 |
120 |
130 |
90 |
100 |
E2,В |
60 |
50 |
40 |
30 |
50 |
Е3,В |
120 |
150 |
180 |
200 |
180 |
R01,Ом |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
R02,Ом |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
R03,Ом |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
R1,Ом |
5 |
4 |
5 |
6 |
5 |
R2,Ом |
9 |
5 |
4 |
6 |
5 |
R3Ом |
10 |
12 |
14 |
10 |
8 |
Задача 3
Виконати розрахунок кола постійного струму, схема якого приведена на малюнку. Скласти рівняння балансу потужностей. Розрахунок провести методом контурних струмів.
С
хема
електричного колa
Вихідні дані
Параметри |
Вихідні дані по варіантах |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
E1,В |
50 |
60 |
70 |
80 |
50 |
E2,В |
110 |
100 |
80 |
70 |
90 |
R1,Ом |
5 |
6 |
7 |
5 |
4 |
R2,Ом |
8 |
5 |
10 |
15 |
10 |
R3,Ом |
5 |
5 |
9 |
8 |
7 |
R4,Ом |
4 |
8 |
6 |
9 |
5 |
Задача 4
Виконати розрахунок кола змінного струму символічним методом, схема якого приведена на малюнку. Визначити потужність кола, побудувати на комплексній площині векторну діаграму. Частота струму в колі рівна 50 Гц.
Схема електричного кола
Вихідні дані
Параметри |
Вихідні дані по варіантах |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
U,B |
100 |
100ej30 |
200ej90 |
150ej45 |
100ej30 |
R1,Ом |
5 |
8 |
6 |
10 |
12 |
R2,Ом |
4 |
5 |
6 |
10 |
12 |
L1,Ом |
31,8 |
15,9 |
47,7 |
63,6 |
15,9 |
C1,Ом |
318,5 |
637,.0 |
318,5 |
637 |
318,5 |
L2,Ом |
15,9 |
63,6 |
47,7 |
15,9 |
31,8 |
Задача 5.
Виконати розрахунок кола змінного струму символічним методом, схема якого приведена на малюнку. визначити потужність кола, побудувати на комплексній площині векторну діаграму. Частота струму в колі рівна 50 Гц.
Схема електричного
кола
Вихідні дані
Параметри |
Вихідні дані по варіантах |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
U,B |
100ej30 |
150e-j60 |
100ej90 |
200e-j90 |
150ej30 |
R1,Ом |
5 |
8 |
6 |
4 |
10 |
R2,Ом |
8 |
9 |
10 |
10 |
6 |
C1,Ом |
318,5 |
637,0 |
318,5 |
637,0 |
318,5 |
L2,Ом |
15,9 |
31,8 |
15,9 |
31,8 |
15,9 |
Задача 6.
Визначити резонансну частоту в колі змінного струму. Розрахувати струм і потужність кола при резонансі. Побудувати векторну діаграму кола.
Схема електричного
кола
Вихідні дані
Параметри |
Вихідні дані по варіантах |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||
U,B |
60eо30 |
100e-о60 |
50eо45 |
100ej90 |
80e-j45 |
||
R1,Ом |
5 |
4 |
8 |
10 |
6 |
||
R2,Ом |
4 |
6 |
2 |
5 |
5 |
||
C2,Ом |
318,5 |
637,0 |
159,3 |
318,5 |
637 |
||
L1,Ом |
31,8 |
63,6 |
15,9 |
31,8 |
63,6 |
Задача 7.
Визначити резонансну частоту в колі. Розрахувати струм і потужність кола при умові резонансу. Побудувати векторну діаграму кола.
Схема електричного кола
Вихідні дані
Параметри |
Вихідні дані по варіантах |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
U,B |
60ej90 |
100ej30 |
60e-j90 |
100ej30 |
150ej60 |
R1,Ом |
5 |
6 |
7 |
8 |
5 |
R2,Ом |
6 |
9 |
10 |
5 |
4 |
C2,Ом |
318,5 |
159,3 |
79,6 |
79,6 |
31,8 |
L1,Ом |
15,9 |
31,8 |
15,9 |
31,8 |
15,9 |
Задача 8.
У
трифазному симетричному електричному
колі споживачі з’єднанні в зірку.
Розрахувати струми, потужності кола.
Побудувати на комплексній площині
векторну діаграму кола.
Схема електричного кола
Вихідні дані
Параметри |
Вихідні дані по варіантах |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Uн, B |
127 |
220 |
380 |
660 |
380 |
Zф, Ом |
3 + j4 |
3 - j4 |
6 + j8 |
6 - j8 |
12 + j16 |
Задача 9.
У трифазному несиметричному електричному колі споживачі з’єднанні в зірку. Визначити струм нульового проводу, побудувати векторну діаграму кола.
Схема електричного кола
Вихідні дані
Параметри |
Вихідні дані по варіантах |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
U,B |
127 |
220 |
380 |
660 |
380 |
ZA, Ом |
5 |
3 + j4 |
3 – j4 |
6 + j8 |
6 – j8 |
ZD ,Ом |
3 + j4 |
6 + j8 |
5 |
6 – j8 |
5 |
ZC, Ом |
6 – j8 |
10 |
6 + j8 |
5 |
3 + j4 |
Задача 10.
У трифазному симетричному електричному колі споживачі якого з’єднані в трикутник. Розрахувати струми, потужності кола. Побудувати векторну діаграму кола.
Схема
електричного кола.
Вихідні дані
Параметри |
Вихідні дані по варіантах |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Uн, B |
127 |
220 |
380 |
660 |
380 |
Zф, Ом |
6 + j8 |
3 + j4 |
6 – j8 |
12 + j16 |
12 + j16 |
ІІ. Тестові запитання першого рівня складності.
№ п/п |
Питання |
Варіанти відповідей |
|
Яке електричне коло називається електростатичним? |
|
|
Яке з понять не використовується для характеристики електричного поля? |
|
|
Чи зміниться напруженість електричного поля при зміні пробного заряду, якщо зміниться, то як? |
|
|
Чи мають початок і кінець лінії напруженості електричного поля? |
|
|
Який заряд називається точковим? |
|
|
Визначити опір нагрівального елементу, якщо покази вольтметра приєднаного до його затискачів, були рівні 220 В, а струм у колі – 2,5 А |
|
|
За якою формулою визначається потужність споживача постійного струму? |
|
|
Чому дорівнює ККД генератора, ЕРС якого 100 В, а напруга на його затискачах 97 В ? |
|
|
Яка кількість енергії використана електролампочкою потужністю 150 Вт, якщо вона працювала на протязі 2 год 15 хв ? |
|
|
Який опір називається еквівалентним? |
|
|
Чому рівний опір схеми, якщо її провідність g = 10 см? |
|
|
Яка з умов показує, що джерело ЕРС у режимі споживача, якщо напруга на його затискачах U, а ЕРС – Е? |
|
|
Як необхідно ввімкнути первинні елементи в батарею, щоб заживити споживач, у якого Uon> E0,а Ion = I0. |
|
|
Як зміниться електричний потенціал при переході через джерело ЕРС, якщо не враховувати спад напруги в середині джерела? |
|
|
Як зміниться величина струму, якщо в дільницю, яка складається з 4-х однакових, послідовно з’єднаних опорів додати ще один? |
|
|
Як вибирають напрямок обходу контурів при складанні рівнянь за ІІ-м законом Кірхгофа? |
|
|
В якому виразі можна визначити кількість незалежних контурних рівнянь, яке може бути складане за ІІ-м законом Кірхгофа? |
|
|
По якому виразу можна визначити кількість рівнянь, які можна скласти за І-м законом Кірхгофа? |
|
|
Чи серед нижче приведених рівнянь яке відповідає ІІ закону Кірхгофа? |
|
|
Яке рівняння складане за ІІ-м законом Кірхгофа для розрахунку являється незалежним? |
|
|
Як можуть направлятися струми на розрахунковій схемі, якщо розрахунок ведеться методом контурних струмів? |
|
|
Яку кількість рівнянь необхідно скласти для розрахунку кола методом контурних струмів, якщо коло має m віток та n вузлів? |
|
|
Для яких лінійних кіл постійного струму найбільш раціонально застосовувати метод накладання струмів? |
|
|
Як встановлюють напрямки часткових струмів віток (струмів від дії кожної ЕРС)? |
|
|
До яких з перерахованих величин можна застосувати метод накладання в лінійних електричних колах? |
|
|
В якому випадку застосовується метод еквівалентного генератора? |
|
|
При струмі 7,1 А напруга на нелінійному елементі становить 142В. Визначити статичний опір нелінійного елементу. |
|
|
Чому рівний потенціал А, якщо ЕА= 10 кВ/м, а відстань точки А до заряду рівна 20 см? |
|
|
Як зміниться напруженість поля при внесені в нього діелектрика? |
|
|
В яких одиницях прийнято вимірювати пробивну напруженість діелектрика? |
|
|
Магнітне поле характеризується такими величинами: |
|
|
В якому довільному магнітному полі взятий довільний об’єм. Частина силових ліній магнітного поля входить в об’єм, а частина виходить з нього. Яких ліній більше? |
|
|
Як зміниться напрямок електромагнітної сили, якщо поміняти місцями полюси електромагніту? |
|
|
Рамка зі струмом розміщена в однорідному полі так, що її площина паралельна силовим лініям, що буде за рамкою? |
|
|
В неоднорідному магнітному поля магнітний потік визначається виразом: |
|
|
Якою формулою визначається сила, яка діє на провідник із струмом в магнітному полі? |
|
|
В проводах повітряної лінії І1>І2. Яка різниця в силах, що діє на проводи, якщо довжина проводів однакова, а вплив інших проводів виключений? |
|
|
В чому заключається фізична суть явища електромагнітної індукції? |
|
|
Загальним виразом для визначення ЕРС являється вираз: |
|
|
Яким способом неможливо досягнути зміни потоку, зв’язаного з контуром, а значить індукування ЕРС в контурі? |
|
|
В яких одиницях вимірюється взаємна індуктивність? |
|
|
Чому рівний період зміни електричної величини, якщо частота 0,05 кГц? |
|
|
Який кут відповідає найбільшому можливому значенню початкової фази синусоїдної електричної величини? |
|
|
Чому рівний коефіцієнт форм для синусоїдного струму? |
|
|
Чому дорівнює кут зсуву фаз між струмом і напругою в колі з активним опором? |
|
|
В колі з активним опором струм і = Іm sin (3,14t + ), який вираз напруги відповідає струму в даному колі? |
|
|
В якому колі з ємністю напруга U = Umsin t. Який вираз струму відповідає цьому колу. |
|
|
В якому випадку правильно вказаний кут зсуву фаз між струмом і напругою в колі з ємністю? |
|
|
Для якого кола записані вирази:
|
|
|
Коефіцієнт потужності в колі з активним опором рівний: |
|
|
Як запишеться
поворотний множник
|
|
|
Записати поворотний
множник
|
|
|
Який комплекс являється спряженим з комплексом: А = 5 – j4 ? |
|
|
В якому випадку правильно визначена частка від ділення:
|
|
|
Чому рівний кут зсуву фаз між струмом і напругою, якщо U = 220ej40 I = 10ej15 |
|
|
Співвідношення між фазними і лінійними напругами при з’єднанні трифазного симетричного споживача зіркою: |
|
|
Співвідношення між фазними і лінійними напругами при з’єднанні трифазного симетричного споживача трикутником: |
1. Uл = 2 Uф
5. Uл = 3 Uф |
58. |
Потужність в трифазній симетричній мережі при з’єднані споживачів в “зірку” визначається співвідношенням. |
|
59. |
Потужність в трифазній симетричній мережі при з’єднані споживачів в “трикутник” визначається співвідношенням |
|
60. |
Яка з формул придатна для знаходження активної потужності симетричного трифазного споживача, з’єднаного трикутником при рівномірному завантаженні фаз? |
|
ІІІ. Тестові завдання другого рівня складності.
№ п/п |
Питання |
Варіанти відповідей |
1. |
Чому
дорівнює напруженість поля в точці,
якщо на заряд q=2
10-10
Кл в даній точці діє сила F = 2,25
10-7
Н? |
|
2. |
Чому дорівнює сила взаємодії двох точкових зарядів Q=110-4 Кл та Q=110-5Кл в вакуумі, якщо вони віддалені один від одного на відстані 30 см ? |
|
3. |
Яка властивість електричного поля характеризує потенціал точки поля ? |
|
4. |
Чому рівний потенціал А, якщо ЕА = 10кВт/м, а відстань від точки А до заряду рівна 20 см ? |
|
5. |
Чому дорівнює потужність втрат в генераторі, якщо його внутрішній опір 0,1 Ом, а струм – 510-2 А ? |
|
6. |
Чому рівний еквівалентний опір кола, якщо струм в нерозгалуженій ділянці кола 400 А, а потужність кола 100 Вт? |
|
7. |
Як зміниться потужність кола з послідовним і паралельним з’єднанням опорів, якщо еквівалентний опір обох схем зменшити вдвоє, а напруга зменшиться так, що величина струму залишається без змін ? |
|
8. |
Загальний опір двох споживачів при послідовному з’єднанні 100 Ом, а при паралельному 24 Ом. Знайти опір кожного елементу. |
|
9. |
Три провідники з опором в 2 Ом; 4 Ом; 5 Ом з’єднанні паралельно. В першому провіднику протікає струм І1 = 20 А. Визначити струм в кожному з решти проводів І2, І3, загальний струм І та потужність Р. |
|
10. |
Як визначити напрямок струмів на розрахунковій схемі при її розрахунку методом вузлової напруги? |
|
11. |
Які з вказаних величин дозволяють розраховувати величину внутрішнього опору активного двохполюсника? |
|
12. |
При струмі І = 5,25 А напруга на нелінійному елементі рівна 105 В. При збільшенні струму на І = 0,1 А напруга встановилась рівною 101 В. Визначити диференціальний опір елементу. |
|
13. |
Диференціальний опір нелінійного елементу становить 10 Ом, визначити приріст струму на нелінійному елементі , якщо напруга зменшилась із 120 В до 110 В ? |
|
14. |
При струмі І = 5,25 А напруга на нелінійному елементі рівна 105 В, при збільшенні струму на І = 10 А напруга встановилась рівною 101 В. Скільки становить диференціальний опір при напрузі 103 В ? |
|
15. |
Нелінійний елемент має вольт-амперну характеристику, яка описується рівнянням: І = 2U+U3. Визначити статичний опір нелінійного елементу при напрузі U = 10 В. |
|
16. |
Чому рівний запас електричної міцності діалектрика, якщо допустима напруженості Едоп =0,5кВ/мм, а напруженість Епр10кВ/мм |
|
17. |
При якій напрузі буде пробитий шар трансформаторного масла товщиною 10 мм, якщо при випробуванні електрична міцність його була рівною 20 кВ/мм ? |
|
18. |
В деякому довільному магнітному полі взятий довільний об’єм. Частина силових ліній магнітного поля входить в об’єм, а частина виходить з нього. Яких ліній більше? |
|
19. |
В однорідному магнітному полі на провідник із струмом І = 0,1 А, довжиною 10 см діє сила , рівна 0,01 Н. Визначити значення магнітної індукції, якщо провідник розміщений перпендикулярно лініям магнітного поля. |
|
20. |
В однорідному магнітному полі, індукція якого 1,25 Тл перпендикулярно до вектора магнітної індукції переміщується провідник довжиною 0,5 м. Визначити силу, яка діє на провідник, якщо величина струму в ньому 100 мА. |
|
21. |
Площа поперечного перерізу полюса електричної машини 100 см2. Визначити магнітний потік полюса машини, якщо магнітна індукція рівна 0,6 Тл і вектор магнітної індукції перпендикулярний площі поперечного перерізу. |
|
22. |
Чому при відомій напруженості магнітного поля Н для визначення В практично користуються кривими намагнічування, а не визначають її за формулою В = сН ? |
|
23. |
Який вираз являється загальним виразом закону повного струму ? |
|
24. |
Чому рівна сила, яка діє на кожен метр проводу двохпровідної лінії при короткому замиканні, якщо струм короткого замикання рівний 10000 А, а відстань між проводами – 20 см ? |
|
25. |
Яка залежність між індуктивністю котушки без сердечника та струмом в ній ? |
|
26. |
Чому рівна індуктивність котушки, якщо при зміні струму зі швидкістю 100 А/с в котушці індукується ЕРС самоіндукції рівна 100 В ? |
|
27. |
По якій формулі визначається ЕРС взаємоіндукції, яка виникає в першій котушці при зміні струму другої котушки? |
|
28. |
Чому рівна взаємна індуктивність обмоток трансформатора, якщо індуктивність обмоток 40 і 10 Гц,а коефіцієнт зв’язку рівний 0,95? |
|
29. |
Яке число відповідає значенню ЕРС взаємодії індукції, яка виникає в другій котушці, якщо = 100 А/сек, а взаємна індуктивність обмоток рівна 19103 мГн |
|
30. |
Яке число відповідає частоті струму, якщо і = Іmsin(628t + 300).& |
|
31. |
Чому дорівнює діюче значення напруги, якщо аналітичний вираз діючого миттєвого значення напруги має такий вигляд: u=1692sin(314t-45)? |
|
32. |
Миттєве
значення напруги U = Umsin(t
+ |
|
33. |
Чому рівна сума ЕРС, якщо Е1 = 60 В і Е2 = 80 В, а зсув фаз між ЕРС Е1 і Е2 рівний 90 ? |
|
34. |
Чому рівна реактивна потужність кола з індуктивністю, якщо ХL = 10 Ом, а напруга U = 310,2sin314 t? |
|
35. |
Визначити опір конденсатора ємністю 40 мкФ при частоті 100 Гц. |
|
36. |
В якому випадку нерозгалуженого кола з R,L s C кут має від’ємне значення ? |
|
37. |
Коло з послідовним з’єднанням R = 30 Ом; XL = 80 Ом; XC = 120 Ом; включено під напругу 250 В. Визначити струм в колі. |
|
38. |
Чому рівна активна провідність вітки, якщо її активний опір R = 4 Ом, а індуктивний ХL = 3 Ом ? |
|
39. |
Визначити реактивну провідність вітки, якщо її активний опір R = 3 Ом, а індуктивний опір XL = 4 Ом ? |
|
40. |
Чому рівна повна провідність вітки, якщо її активний опір R = 8Ом, а ємність XC= 6 Ом ? |
|
41. |
Визначити повну провідність віток, якщо її активна провідність g = 0,231 см, а реактивна b = 0,154 см? |
|
42. |
Яка з приведених формул має помилку для кола з послідовним з’єднанням R, L i C? |
|
43. |
Модуль
комплексного числа |
|
44. |
Визначити значення аргументу комплексного числа А = 2 + j1,8 ? |
|
45. |
В якому випадку правильно записана алгебраїчна форма запису комплексного числа А = 120е-j120 ? |
|
46. |
Який з комплексів являється різницею комплексних чисел: А = 40 + j4 і В = 14 – j 10 ? |
|
47. |
Яке з чисел відповідає модулю добутку векторів: А = 5еj 30 s B = 8 + j6? |
|
48. |
Визначити добуток комплексних чисел: А = 30еj 30 i B = 10ej20 |
|
49. |
В якому випадку правильно записана символічна форма повного опору нерозгалуженого кола з R = 10 Ом; ХL = 10 Ом; ХC = 7 Ом ? |
|
50. |
Визначити повну потужність S та cos кола, якщо: U = 220ej100 B i I = 10ej40 A |
cos = 0,5
cos = 0,5
cos = 0,5 4. Для рішення задачі недостатньо даних
|
51. |
Визначити комплекс повного опору вітки, якщо: U = 10 ej45 B I = 2ej15 A |
|
52. |
Знайти кут зсуву фаз між напругою і струмом, якщо: Z = 10 + j10Ом. |
|
53. |
Як зміниться взаємна індуктивність двох котушок без феромагнітного осердя, якщо струм однієї з них збільшити а n раз ? |
|
54. |
Визначити коефіцієнт двох котушок, якщо відомо: L1 = 0,05 Г; L2 = 0,2 Г; М = 0,08 Г. |
|
55. |
Симетричний трифазний споживач, з’єднаний в трикутник, під’єднаний до трифазної мережі напругою 220 В. Визначити лінійний струм, якщо опір фази споживача рівний 11 Ом |
|
56. |
Симетричний трифазний споживач, з’єднаний в зірку, живиться від мережі з лінійною напругою U. Визначити лінійний струм, якщо опір фази споживача рівний Z. |
|
57. |
В скільки разів зміниться лінійний струм, якщо симетричне навантаження з’єднане в зірку буз нейтралі, переєднати в трикутник при незмінній лінійній напрузі? |
|
58. |
В скільки разів зміниться величина активної потужності, якщо симетричне навантаження, з’єднане в зірку без нейтралі, переєднати в трикутник при незмінній лінійній напрузі? |
|
59. |
Опори двох фаз чисто активних симетричних трифазних споживачів однакові. Перший з них з’єднаний в трикутник, другий в зірку, причому обидва споживачі під’єднані до загальної мережі. Визначити відношення лінійного струму першого споживача до лінійного струму другого. |
1. 2.
=
4. = 2 5. . = |
60. |
Які признаки обов’язкові для трифазного симетричного кола, з’єднаного трикутником? |
|