Контрольная работа 1

Задача 1.

Определите заряд, напряжение и энергию электрического поля каждого конденсатора и всей цепи в схеме (рисунок 8), а также эквивалентную емкость.

Данные для решения задачи указаны в таблице. В об­щем виде в логической последовательности покажите, как изменится энергия электрического поля всей цепи при изме­нении емкости, указанной в таблице.

Таблица к задаче 1

Номер заданий
Наимено - вание параметров	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U, кВ	3	2	1	4	5	6	7	8	9	10
C1, мкФ	30	∞	30	∞	30↑	∞	∞	∞	10	∞
C2, мкФ	∞	10	∞	20	∞	10↓	20	40	∞	20↑
C3, мкФ	10↑	40	0	30	10	20	0	40	20	0
C4, мкФ	20	10↑	10	30	20	30	40↑	60	30	40
C5, мкФ	30	0	30↑	20↑	0	40	60	60↓	0	60
C6, мкФ	0	40	30	0	30	0	80	0	40↑	80

Примечание. В таблице к задаче 1 применяются условные обозначе­ния: «С = ∞ » означает, что конденсатора в данной ветви нет, цепь в этом месте замкнута накоротко; «С = 0» означает, что цепь (ветвь) в данном месте разомкнута, конденсатора нет, «↑» означает, что данная емкость увеличивается; «↓» означает, что данная емкость уменьшается.

Рисунок 8

Задача 2.

Для электрической цепи, изображенной на рис. 9, начер­тите схему по данным своего варианта в удобном для рас­чета виде.

Определите:

1) эквивалентное сопротивление цепи;

2) токи в каждом сопротивлении и всей цепи;

3) падение напряжения на каждом сопротивлении;

4) мощность всей цепи;

5) энергию, потребляемую за 10 часов;

6) в общем виде в логической последовательности пока­жите, как изменится ток при изменении указанного в табли­це сопротивления.

Данные для решения задачи указаны в таблице.

в c d

a r₁ r₂ r₃

r₄ r₅ r₆

e r₇ r₈ f

k

Рисунок 9

Таблица к задаче 2

Наименование параметров	Номера заданий
	11 а-е	12 b-c	13 d-f	14 c-d	15 k-f	16 b-k	17 c-k	18 a-k	19 e-b	20 f-d
U, В	12	10	36	150	48	15	15	120	200	200
r1,Ом	4↓	-	-	-	-	-	-	30	-	-
r2,Ом	3	10	12	36	6	7,5	7,5	30	50	100
r3,Ом	2	4↑	12	150	12	5↑	10↓	10	25	100
r4,Ом	6	4	12↓	36	6	15	7,5	60↑	100	100
r5,Ом	6	12	24	72↑	12	15	30	60	100	200↑
r6,Ом	2	4	36	100	30↓	5	10	20	25	100
r7,Ом	5	-	-	-	-	-	-	-	50↓	-
r8,Ом	2	4	12	14	48	5	10	30	50	100

Примечание. В таблице и схеме указаны буквы, к точкам которых приложено напряжение: «↑» означает, что данное сопротивление увеличи­вается, «↓» означает, что данное сопротивление уменьшается.

Задача 3.

Для электрической схемы, изображенной на рисунке 10, по указанным в таблице параметрам выполните следующее.

1. Изобразите схему для своего варианта в удобном для расчета виде.

2. Составьте на основании законов Кирхгофа систему не­обходимых уравнений для расчетов токов во всех ветвях схемы.

3. Определите тонн в ветвях, пользуясь любым методом расчета.

4. Постройте потенциальную диаграмму для любого кон­тура.

5. Определите мощности источников, приемников элек­трической энергии и мощности потерь внутри источников.

6. Составьте баланс мощностей.

7. В общем виде в логической последовательности пока­жите, как изменится потеря мощности внутри источника при изменении величины, указанной в таблице вариантов.

Рисунок 10

Таблица к задаче 3

Номера заданий
Наименование параметров	21		22		23		24		25		26		27		28		29		30
1	2		3		4		5		6		7		8		9		10		11
E1, В	90		-		-		60		70		-		80		-		-		-
E2, В	60		70		-		-		-		90		-		90		-		-
E3, В	-		50		60		90		-		-		-		-		120		-
E4, В	-		-		30		-		80		60		-		-		-		110
E5, В	-		-		-		-		-		-		130		60		90		100
r10,Ом	0,1		-		-		0,1		0,4		-		0,2		-		-		-
r02,Ом	0,2		0,3		-		-		-		0,3		-		0,1		-		-
r03, Ом		-		0,2		0,4		0,3		-		-		-		-		0,1		-
r04, Ом		-		-		0,4		-		0,5		0,3		-		-		-		0,1
r05, Ом		-		-		-		-		-		-		0,1		0,2		0,3		0,4
r1, Ом		9,9↑		-		-		9,9↑		9,6		-		9,8↓		-		-		-
r2, Ом		9,8		9,7↓		-		-		-		9,7↑		-		9,9↑		-		-
r3, Ом		-		9,8		9,6↑		9,7		-		-		-		-		9,9↓		-
r4, Ом		-		-		9,6		-		9,5↑		9,7		-		-		-		9,9↑
r5, Ом		-		-		-		-		-		-		9,9		9,8		9,7		9,6
r6, Ом		10		10		10		10		10		10		10		10		10		10

Примечание. «↑» Означает, что сопротивление увеличивается, «↓» оз­начает, что сопротивление уменьшается.

Задача 4.

К генератору переменного тока с напряжением u = U_m sin (wt±φ) и частотой f = 50 Гц подключены последо­вательно катушка с активным сопротивлением г и индуктив­ностью L и конденсатор емкостью C.Значения параметров, приведены в таблице.

Таблица к задаче 4

Номера заданий
Наимено-вание параметров	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
U, В
r, Ом	40	20	80↑	8	16↑	32↓	64↑	40	20↑	10
L, мГ	95,54	47,77	191,08	19,11↓	38,22	95,54	152,88	95,54	47,77	23,88
C, мкФ	53,1↑	106,2↓	169,6	1696	848	153,1	212	339,2↑	678,4	1356,8↓

Примечание. «↑» - величина, указанная в таблице, увеличивается, «↓» - уменьшается.

Начертите схему электрической цепи и определите:

1) действующее значение приложенного напряжения;

2) ток в электрической цени;

3) активную, реактивную и полную мощности катушки, конденсатора и всей цепи;

4) активную, реактивную и емкостную составляющие на­пряжения. Постройте векторную диаграмму напряжений.

В общем виде в логической последовательности покажи­те, как повлияет изменение указанного в таблице параметра на величины: XL, X_с Z, I, Р, Q, S, U_а, UL, U_с при U=const.