Самостоятельная работа № 12

Тема: Постоянный и переменный ток

Цель: формирование знаний и умений рассчитывать электрические цепи переменного тока, читать принципиальные электрические схемы

Задание: B цепь синусоидального переменного тока (рис.1) частотой f = 50 Гц включены две параллельные ветви. Параметры включенных в них элементов известны: R ₁, R ₂, L, С. Напряжение на зажимах цепи U. Найти ток неразветвленной части цепи графическим методом.

Рис.1

Таблица

Исходные данные к заданию самостоятельной работы № 11

	U, B	L, Гн	С, мкФ	R1, Ом	R 2, Ом
1	30	0,096	630	4	5
2	20	0,0127	400	6	3
3	40	0,019	500	3	4
4	50	0,016	680	8	4
5	60	0,032	750	5	6
6	40	0,019	600	7	5
7	30	0,0127	320	6	3
8	20	0,0096	400	5	4
9	50	0,0127	500	3	6
10	60	0,016	320	4	5

Методические указания

1. Перед выполнением задания повторите темы «Однофазные электрические цепи переменного тока», методику построения векторных диаграмм, проанализируйте нижеприведенный алгоритм выполнения задания.

2. Запишите исходные данные в соответствии со своим вариантом. Номер варианта соответствует последней цифре порядкового номера, под которым фамилия обучающегося записана в групповом журнале.

3. Зачертите схему электрической цепи в соответствии с исходными данными. Условные обозначения на электрических схемах и буквенные обозначения электрических величин должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТа, с использованием чертежных инструментов. На схемах указываются положительные направления расчетных токов.

Алгоритм выполнения задания

В данной схеме две ветви. Согласно свойству параллельного соединения, напряжение на всех ветвях параллельной цепи одинаковое, если пренебречь сопротивлением подводящих проводов.

Задача разбивается на ряд этапов

1. Определение сопротивлений ветвей.

Реактивные сопротивления элементов L и С определяем по формулам:

X_L = 2πfL, X_C = 1 / 2πfC

Полное сопротивление ветвей равны

,  ,

соответствующие им углы сдвига фаз

φ₁ = arctg(X_L / R₁), φ₂ = arctg(X_С / R₂).

2. Нахождение токов в ветвях по закону Ома

I₁ = U / Z₁

I₂ = U / Z₂.

3. Нахождение тока всей цепи графическим методом.

Построение векторной диаграммы (рис.2, 3).

• Откладываем вектор напряжения U в выбранном масштабе.

• Под углами φ₁ и φ₂ к вектору U (с учетом характера нагрузки: ток I₁ отстает от напряжения, а ток I₂ опережает напряжение) ) откладываем в выбранном масштабе векторы тока I₁ и I₂.

• Гео­метрическая сумма векторов I₁ и I₂ равна току всей цеп I.

• Для определения величины тока I необходимо выбранный масштаб для тока умножить на получившуюся длину вектора I.

Рис 2. Рис. 3

Критерии оценки

Оценивание индивидуальных образовательных достижений по результатам выполнения работы производится в соответствии с универсальной шкалой (см. приложение 8).

Учебно-методическое и информационное обеспечение

1. Бутырин П.А. Электротехника: учебник/ О.В. Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. - 3-е изд., стер. - М.: Академия, 2007. -272с.

2. Прошин В.М. Электротехника: учебник для нач. проф. образования/ В.М. Прошин. – М.: Издательский центр «Академия», 2013 . – 288 с.

3. http://electrono.ru/

4. http://www.zakonoma.com.ua/

5. http://model.exponenta.ru