Тематическое комплексное квалификационное задание Условие

Электрическая цепь переменного синусоидального электрического тока состоит из параллельно включенных через выключатели S1, S2, S3, S4, S5, S6 соответственно резистора R1, катушки К1, катушки К2, конденсатора С1, последовательно включенных резистора R2 и конденсатора С2, последовательно включенных катушки К3 и конденсатора С3.

В общей цепи включены амперметр, ваттметр и вольтметр.

При включении выключателя S1 (остальные выключатели выключены) электроизмерительные приборы показали следующие значения: амперметр – І₁, вольтметр – U₁, ваттметр – P₁.

При включении выключателя S2 (остальные выключатели выключены) электроизмерительные приборы показали следующие значения: амперметр – І₂, вольтметр – U₂, ваттметр – P₂.

При включении выключателя S3 (остальные выключатели выключены) электроизмерительные приборы показали следующие значения: амперметр – І₃, вольтметр – U₃, ваттметр – P₃.

При включении выключателя S4 (остальные выключатели выключены) электроизмерительные приборы показали следующие значения: амперметр – І₄, вольтметр – U₄, ваттметр – P₄.

При включении выключателя S5 (остальные выключатели выключены) электроизмерительные приборы показали следующие значения: амперметр – І₅, вольтметр – U₅, ваттметр – P₅.

При включении выключателя S6 (остальные выключатели выключены) электроизмерительные приборы показали следующие значения: амперметр – І₆, вольтметр – U₆, ваттметр – P₆, при этом ёмкостное сопротивление конденсатора равно x_c

Задание

1. Составить принципиальную электрическую схему описанной электрической цепи. Отдельные элементы цепи выделить жирными линиями, а их соединяющие провода – тонкими линиями.

2. Составить расчетную схему электрической цепи при включенном выключателе S1 (остальные выключатели выключены), приняв следующие допущения:

- сопротивлениями проводов, соединяющих элементы цепи пренебречь;

- сопротивлениями амперметра и токовой обмоткой ваттметра пренебречь;

- сопротивления вольтметра и обмотки напряжения ваттметра считать равными бесконечности.

3. Выполнить расчёт электрической цепи:

1. записать действующее значение напряжения на зажимах электрической цепи;

2. определить амплитудное значение напряжения на зажимах электрической цепи;

3. записать мгновенное напряжение на зажимах цепи, приняв начальную фазу его равной 30^о;

4. записать действующее значение силы электрического тока в резисторе;

5. записать активную мощность, потребляемую резистором из электрической сети;

6. определить полную мощность, потребляемую резистором из электрической сети;

7. определить реактивную мощность, потребляемую резистором из электрической сети;

8. определить полное сопротивление электрической цепи с резистором;

9. определить активное сопротивление резистора;

10. определить реактивное сопротивление электрической цепи с резистором;

11. определить угол сдвига фаз в электрической цепи;

12. определить амплитудное значение синусоидального электрического тока в резисторе;

13. определить начальную фазу синусоидального электрического тока в резисторе;

14. записать мгновенный синусоидальный электрический ток в резисторе;

15. определить коэффициент мощности данной электрической цепи;

16. построить в масштабе векторную диаграмму напряжения и тока (для действующих значений).

4. Составить расчетную схему электрической цепи при включенном выключателе S2 (остальные выключатели выключены), приняв следующие допущения:

- сопротивлениями проводов, соединяющих элементы цепи пренебречь;

- сопротивлениями амперметра и токовой обмоткой ваттметра пренебречь;

- сопротивления вольтметра и обмотки напряжения ваттметра считать равными бесконечности.

5. Выполнить расчёт электрической цепи:

1. записать действующее значение напряжения на зажимах электрической цепи;

2. определить амплитудное значение напряжения на зажимах электрической цепи;

3. записать мгновенное напряжение на зажимах цепи, приняв начальную фазу его равной 30^о;

4. записать действующее значение силы электрического тока в катушке;

5. записать активную мощность, потребляемую катушкой из электрической сети;

6. определить полную мощность, потребляемую катушкой из электрической сети;

7. определить реактивную мощность, потребляемую катушкой из электрической сети;

8. определить полное сопротивление катушки;

9. определить активное сопротивление катушки;

10. определить реактивное сопротивление катушки;

11. определить индуктивность катушки;

12. определить угол сдвига фаз в электрической цепи;

13. определить амплитудное значение синусоидального электрического тока в катушке;

14. определить начальную фазу синусоидального электрического тока в катушке;

15. записать мгновенный синусоидальный электрический ток в катушке;

16. определить коэффициент мощности данной электрической цепи;

17. построить в масштабе векторную диаграмму напряжения и тока (для действующих значений).

6. Составить расчетную схему электрической цепи при включенном выключателе S3 (остальные выключатели выключены), приняв следующие допущения:

- сопротивлениями проводов, соединяющих элементы цепи пренебречь;

- сопротивлениями амперметра и токовой обмоткой ваттметра пренебречь;

- сопротивления вольтметра и обмотки напряжения ваттметра считать равными бесконечности.

7. Выполнить расчёт электрической цепи:

1. записать действующее значение напряжения на зажимах электрической цепи;

2. определить амплитудное значение напряжения на зажимах электрической цепи;

3. записать мгновенное напряжение на зажимах цепи, приняв начальную фазу его равной 30^о;

4. записать действующее значение силы электрического тока в катушке;

5. записать активную мощность, потребляемую катушкой из электрической сети;

6. определить полную мощность, потребляемую катушкой из электрической сети;

7. определить реактивную мощность, потребляемую катушкой из электрической сети;

8. определить полное сопротивление катушки;

9. определить активное сопротивление катушки;

10. определить реактивное сопротивление катушки;

11. определить индуктивность катушки;

12. определить угол сдвига фаз в электрической цепи;

13. определить амплитудное значение синусоидального электрического тока в катушке;

14. определить начальную фазу синусоидального электрического тока в катушке;

15. записать мгновенный синусоидальный электрический ток в катушке;

16. определить действующее значение напряжения на активном сопротивлении;

17. определить амплитудное значение напряжения на активном сопротивлении;

18. определить начальную фазу напряжения на активном сопротивлении;

19. записать мгновенное напряжение на активном сопротивлении;

20. определить действующее значение напряжения на реактивном сопротивлении;

21. определить амплитудное значение напряжения на реактивном сопротивлении;

22. определить начальную фазу напряжения на реактивном сопротивлении;

23. записать мгновенное напряжение на реактивном сопротивлении;

24. определить коэффициент мощности данной электрической цепи;

25. построить в масштабе векторную диаграмму напряжений и тока (для действующих значений).

8. Составить расчетную схему электрической цепи при включенном выключателе S4 (остальные выключатели выключены), приняв следующие допущения:

- сопротивлениями проводов, соединяющих элементы цепи пренебречь;

- сопротивлениями амперметра и токовой обмоткой ваттметра пренебречь;

- сопротивления вольтметра и обмотки напряжения ваттметра считать равными бесконечности.

9. Выполнить расчёт электрической цепи:

1. записать действующее значение напряжения на зажимах электрической цепи;

2. определить амплитудное значение напряжения на зажимах электрической цепи;

3. записать мгновенное напряжение на зажимах цепи, приняв начальную фазу его равной 30^о;

4. записать действующее значение силы электрического тока в конденсаторе;

5. записать активную мощность, потребляемую конденсатором из электрической сети;

6. определить полную мощность, потребляемую конденсатором из электрической сети;

7. определить реактивную мощность, потребляемую конденсатором из электрической сети;

8. определить полное сопротивление конденсатора;

9. определить активное сопротивление конденсатора;

10. определить реактивное сопротивление конденсатора;

11. определить ёмкость конденсатора;

12. определить угол сдвига фаз в электрической цепи;

13. определить амплитудное значение синусоидального электрического тока в конденсаторе;

14. определить начальную фазу синусоидального электрического тока в конденсаторе;

15. записать мгновенный синусоидальный электрический ток в конденсаторе;

16. определить коэффициент мощности данной электрической цепи;

17. построить в масштабе векторную диаграмму напряжения и тока (для действующих значений).

10. Составить расчетную схему электрической цепи при включенном выключателе S5 (остальные выключатели выключены), приняв следующие допущения:

- сопротивлениями проводов, соединяющих элементы цепи пренебречь;

- сопротивлениями амперметра и токовой обмоткой ваттметра пренебречь;

- сопротивления вольтметра и обмотки напряжения ваттметра считать равными бесконечности.

11. Выполнить расчёт электрической цепи:

1. записать действующее значение напряжения на зажимах электрической цепи;

2. определить амплитудное значение напряжения на зажимах электрической цепи;

3. записать мгновенное напряжение на зажимах цепи, приняв начальную фазу его равной 30^о;

4. записать действующее значение силы электрического тока в электрической цепи;

5. записать активную мощность электрической цепи;

6. определить полную мощность электрической цепи;

7. определить реактивную мощность электрической цепи;

8. определить полное сопротивление электрической цепи;

9. определить активное сопротивление резистора;

10. определить реактивное сопротивление конденсатора;

11. определить ёмкость конденсатора;

12. определить угол сдвига фаз в электрической цепи;

13. определить амплитудное значение синусоидального электрического тока в электрической цепи;

14. определить начальную фазу синусоидального электрического тока в электрической цепи;

15. записать мгновенный синусоидальный электрический ток в электрической цепи;

16. определить действующее значение напряжения на активном сопротивлении;

17. определить амплитудное значение напряжения на активном сопротивлении;

18. определить начальную фазу напряжения на активном сопротивлении;

19. записать мгновенное напряжение на активном сопротивлении;

20. определить действующее значение напряжения на реактивном сопротивлении;

21. определить амплитудное значение напряжения на реактивном сопротивлении;

22. определить начальную фазу напряжения на реактивном сопротивлении;

23. записать мгновенное напряжение на реактивном сопротивлении;

24. определить коэффициент мощности данной электрической цепи;

25. построить в масштабе векторную диаграмму напряжений и тока (для действующих значений).

12. Составить расчетную схему электрической цепи при включенном выключателе S6 (остальные выключатели выключены), приняв следующие допущения:

- сопротивлениями проводов, соединяющих элементы цепи пренебречь;

- сопротивлениями амперметра и токовой обмоткой ваттметра пренебречь;

- сопротивления вольтметра и обмотки напряжения ваттметра считать равными бесконечности.

13. Выполнить расчёт электрической цепи:

1. записать действующее значение напряжения на зажимах электрической цепи;

2. определить амплитудное значение напряжения на зажимах электрической цепи;

3. записать мгновенное напряжение на зажимах цепи, приняв начальную фазу его равной 30^о;

4. записать действующее значение силы электрического тока в электрической цепи;

5. записать активную мощность электрической цепи;

6. определить полную мощность электрической цепи;

7. определить реактивную мощность электрической цепи;

8. определить ёмкостную мощность, потребляемую конденсатором из электрической сети;

9. определить индуктивную мощность, потребляемую катушкой из электрической сети;

10. определить полное сопротивление электрической цепи;

11. определить активное сопротивление электрической цепи;

12. определить реактивное сопротивление электрической цепи;

13. определить индуктивное сопротивление катушки;

14. определить индуктивность катушки;

15. определить ёмкость конденсатора;

16. определить угол сдвига фаз в электрической цепи;

17. определить амплитудное значение синусоидального электрического тока в электрической цепи;

18. определить начальную фазу синусоидального электрического тока в электрической цепи;

19. записать мгновенный синусоидальный электрический ток в электрической цепи;

20. определить действующее значение напряжения на активном сопротивлении;

21. определить амплитудное значение напряжения на активном сопротивлении;

22. определить начальную фазу напряжения на активном сопротивлении;

23. записать мгновенное напряжение на активном сопротивлении;

24. определить действующее значение напряжения на индуктивном сопротивлении;

25. определить амплитудное значение напряжения на индуктивном сопротивлении;

26. определить начальную фазу напряжения на индуктивном сопротивлении;

27. записать мгновенное напряжение на индуктивном сопротивлении;

28. определить действующее значение напряжения на ёмкостном сопротивлении;

29. определить амплитудное значение напряжения на ёмкостном сопротивлении;

30. определить начальную фазу напряжения на ёмкостном сопротивлении;

31. записать мгновенное напряжение на ёмкостном сопротивлении;

32. определить коэффициент мощности данной электрической цепи;

33. какой должна быть величина ёмкости конденсатора, чтобы в данной цепи возник резонанс напряжения;

34. построить в масштабе векторную диаграмму напряжений и тока (для действующих значений).