Электротехника и электроника электрические цепи постоянного тока. Практикум
.pdf
Рис. 54
Исходные данные: ЭДС источников Е1= 100В; Е2 = 120В; Е3 = 150В; сопротивления резисторов R1 = 20 Ом; R2 = 0; R3 = 100 Ом; R = 60 Ом. Ключ «К» замкнут.
Рис. 55
Задача 22. Определить токи в ветвях электрической цепи (см. рис. 55)
спараметрами:Е1 =60В;Е2=65В;Е3=50В;R1= R2=0,5Ом;R3=1Ом.
Ключ «К» разомкнут.
Задача 23. Определить, что покажут приборы (рис. 56): до замыкания рубильника; после замыкания рубильника. Параметры: Е1 = Е2;
R1 = R2 = R3.
Задача 24. Три генератора Е1 = Е2 = 480 В и Е3 = 460 В (рис. 57) с внутренними сопротивлениями R01 = R03 = 0,2 Ом; R02 = 0,4 Ом работают параллельно на линии, общая нагрузка которой 400 А.
Найти ток каждого генератора. Как изменятся токи генераторов 2 и 3, если первый отключить? Найти токи в ветвях цепи, если R01 = 0.
41
Рис. 56
Рис. 57
Задача 25. Представлена электрическая цепь (рис. 58) с парамет-
рами: Е1 = Е2 = 10 В; R1 = R2 = 6 Ом.
Определить, что покажут приборы: до замыкания ключа; после замыкания ключа.
Рис. 58
42
Задача 26. Определить токи в ветвях электрической цепи (см. рис. 57) используя: метод контурных токов; метод узловых потенциалов.
Параметры: Е1 =25 В; Е2 = 40 В и Е3 = 60 В; R01 = R03 = 2 Ом; R02 = = 0,5 Ом; Rн = 5 Ом.
Задача 27. В электрической цепи определить потенциалы точек 3 и 2. Значения источников ЭДС и резисторовуказаны на схеме (рис. 59).
Рис. 59
Задача 28. Определить ЭДС генератора и его внутреннее сопротивление, если при мощности нагрузки Р1 = 2,7 кВт напряжение на зажимах генератора U = 225 В; при мощности нагрузки Р2 = 1,84 кВт напряжение U = 230 В.
Задача 29. Определить токи в схеме (рис. 60) по методу двух узлов и составить баланс мощностей, если: Е1 = 10 В; Е3 = 25 В; R1 = = R01 = 3 Ом; R2 = 5 Ом; R3 = 7 Ом.
Рис. 60
43
Задача 30. Определить токи в ветвях электрической цепи (см. рис. 60), используя метод наложения. Значения источников ЭДС и резисторов заданы в задаче 29.
Задача 31. Методом эквивалентного генератора определить ток в ветви с сопротивлением R3 (рис. 61), если Е1 = Е2 = 10 В; R1 = 30 Ом,
R2 = 15 Ом, R3 = 5 Ом, R4 = 10 Ом, R5 = 8 Ом.
Рис. 61
Задача 32. В электрической цепи (см. рис. 61), заданы параметры:
Е1 = Е2 = 30 В и R1 = R2 = 1 Ом; R3 = 4 Ом; R4 = 2 Ом; R5 = 3 Ом.
Определить токи в ветвях, используя: метод контурных токов; метод узловых потенциалов.
Как изменятся токи в ветвях цепи, если R5 = 0.
Задача 33. В электрической цепи определить Е2 и потенциал точки 3. Величины ЭДС и резисторов указаны на рис. 62.
Рис. 62
44
Задача 34. Дана схема электрической цепи (рис. 63) с параметра-
ми: R1 = R2 = R3 = 10 Ом; Rн = 1,67 Ом.
Определить, используя метод эквивалентного генератора, ток на нагрузке Iн; выходное напряжение Uвых на сопротивлении нагрузки Rн; выходное напряжение Uвых, если R1 = 0.
Рис. 63
Задача 35. Электрическая цепь (рис. 64) имеет параметры: Е1 = Е2 =
=10 В; Е3 = 12 В; Е4 = 5 В; Е5 = 14 В; R1 = R4 = 5 Ом; R2 = 20 Ом; R3 =
=2 Ом; R5 = 4 Ом.
Определить токи в ветвях электрической цепи используя: метод контурных токов; метод узловых потенциалов.
Рис. 64
Задача 36. В электрической цепи (см. рис. 64) определить ток I1 методом эквивалентного генератора. Значения источников ЭДС и резисторов заданы в задаче 35.
Задача 37. Определить токи в ветвях электрической цепи по методу двух узлов и составить баланс мощностей. Значения источников ЭДС и резисторов указаны на схеме (рис. 65).
45
Рис. 65
Задача 38. Определить токи в ветвях электрической цепи (см. рис. 65),
если R2 = 0 и Е1 = Е2 = Е3 = 10 В; R1 = R3 = 2 Ом.
Задача 39. Определить токи в ветвях электрической цепи, используя метод наложения. Величины сопротивлений и источников ЭДС указаны на рис. 65.
Задача 40. Определить ток I0 в ветви с сопротивлением R0 (рис. 66),
если Е = 15 В; R5 = ; R0 = 54 Ом; R1 = 30 Ом; R2 = R4 = 270 Ом; R3 = = 40 Ом.
Рис. 66
Задача 41. Определить ток в диагонали ab моста (см. рис. 66) и падение напряжения U5 на резисторе R5, если:
1) Е = 6 В; R0 = 0; R1 = 10 Ом; R2 = 10 Ом; R3 = 40 Ом; R4 = 20 Ом; R5 = 21 Ом;
2) Е = 100 В; R0 = 0; R1 = 20 Ом; R2 = 40 Ом; R3 = 30 Ом; R4 =
=10 Ом; R5 = 50 Ом;
3)Е = 120 В; R0 = 12 Ом; R1 = 1 Ом; R2 = 1 Ом; R3 = 2 Ом; R4 =
=3 Ом; R5 = 1,25 Ом;
4)Е = 30 В; R0 = 0; R1 = 10 Ом; R2 = 20 Ом; R3 = 20 Ом; R4 = 10 Ом; R5 = 1,7 Ом.
46
Задача 42. В схеме (рис. 67) напряжение на каждом резисторе U1 = U2 = 100 В. Определить величину сопротивлений резисторов R1 и R2, если напряжение на зажимах цепи равно U = 220 В, а внутреннее сопротивление вольтметра Rв = 600 Ом.
Рис. 67
Задача 43. В электрической цепи (рис. 68) надо вольтметром на 100 В измерить напряжение между двумя точками а и b, максимальное напряжение между которыми 500 В. Вольтметр имеет внутреннее сопротивление R0 = 10 000 Ом.
Какова величина дополнительного сопротивления, включенного в цепь с вольтметром, и мощность, выделяемая на Rдоб?
Рис. 68
Задача 44. Рассчитать сопротивление шунта (рис. 69) и мощность, выделяемую на шунте, если нужно измерить ток в цепи 25 А амперметром на 5 А с сопротивлением 0,1 Ом. Сопротивлениями проводов соединяющих прибор с шунтом можно пренебречь.
Задача 45. Дана электрическая цепь (рис. 70) с параметрами: U =
= 120 В; R1 = 5 Ом; R2 = R3 = 20 Ом; R4 = 10 Ом; R5 = 4 Ом.
Определить, что покажут приборы: до замыкания ключа; после замыкания ключа.
47
Рис. 69
Рис. 70
Задача 46. Два источника с ЭДС Е1 = Е2 = 115 В и внутренними сопротивлениями R1 = 0,2 Ом и R2 = 0,4 Ом включены параллельно резистору с сопротивлением R3 = 5 Ом.
Определить токи в ветвях цепи (рис. 71) методом двух узлов и составить баланс мощностей.
Рис. 71
Задача 47. Источник напряжения имеет ЭДС E = 9 В и ток короткого замыкания Iкз = 7,2 А.
Определить падение напряжения на нем и ток нагрузки, если он нагружен на резистор сопротивлением R = 10 Ом.
48
Задача 48. Два нелинейных резистивных элемента R1 и R2, включены последовательно с источником постоянного напряжения Е = 3,5 В. Вольт-амперные характеристики нелинейных элементов заданы кривыми 1 и 2 (рис. 72).
Найти ток I и напряжения на каждом нелинейном элементе U1 и U2.
Рис. 72
Задача 49. Методом эквивалентного генератора определить ток в ветви с сопротивлением R2 (см. рис. 71), если Е1 = 20 В; Е2 = 200 В;
R1 = 0; R2 = 9 Ом; R3 = 10 Ом.
Задача 50. Определить токи в отдельных ветвях цепи (рис. 73),
если: Е1 = 234 В; Rвн1 = 2 Ом; Е2 = 240 В; Rвн2 = 1,6 Ом; R1 = 6 Ом; R2 = 2,4 Ом; R3 = 8 Ом; R4 = 30 Ом; R5 = 20 Ом; R6 = 4 Ом и R = 80 Ом.
Составить баланс мощностей.
Рис. 73
Задача 51. Определить токи в ветвях цепи (см. рис. 73), если: Е1 = Е2 = =100В;Rвн1 = Rвн2 =1Ом;R1 = R2=4Ом;R3 = R6=0;R4 = R5 = R =10Ом.
49
Задача 52. К источнику постоянного тока напряжением U = 150 В подключена нагрузка, состоящая из четырех параллельных ветвей. Мощность, потребляемая каждой ветвью, соответственно равна Р1 = = 90 Вт; Р2 = 270 Вт; Р3 = 157,5 Вт; Р4 = 360 Вт.
Определить проводимость и ток каждой ветви, общую проводимость и эквивалентное сопротивление нагрузки, ток в неразветвленной части цепи.
Задача 53. В схеме (рис. 74) определить токи I, I1 и I2, если: Е = = 40 В, R = 10 Ом. Вольтамперные характеристики нелинейных элементов заданы кривыми 1 и 2 (рис. 75).
Рис. 74
Рис. 75
Задача 54. Напряжение на зажимах источника, нагруженного сопротивлением R = 125 Ом, U = 9 В. Напряжение на зажимах того же источника без нагрузки U = 9,25 В.
Определить внутреннее сопротивление источника.
50