Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теоретические основы электротехники. Применение программы «Electronics Workbench» при расчете линейных электрических цепей постоянного тока. Учебное п
.pdf
51
Окончание таблицы 3
Вариант
Е1
Е4
Е6
U5
U7
R1
R4
R6
R2
R
2
*
R3
R
3
*
R5
R7
J8
Выключатели
разомкнуты
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
16
17
44
110 – 80 – 20 2 – 8 2 4 – – – 8 –
В3, В4, В5, В8
45
110 – – – 30 2 – – 6 4 – – –
10
6
В3, В4, В5, В6
46
220
140 – – – 10 8 – 2 8 4 6 – – – В4, В6, В7, В8
47
220 – –
80 – 8 – – 4 6 2 8
20 – –
В3, В6, В7, В8
48
220
150 – 40 – 10 8 – 4 4 – –
20 – -
В4, В6, В7, В8
49
220
–
180 – – 4 – 8 2 2 4 4 – – –
В3, В5, В7, В8
50
220 – 80
150 – 10 – 8 4 6 – –
10 – –
В3, В4, В7, В8
51
220
110
100 – – 4 4 2 8 2 – – – – –
В3, В5, В7, В8
52
220
–
100 – – 4 – 4 4 4 – – – – 8
В3, В4, В5, В7
53
220 – –
80 – 4 – – 6 4 – – 4 –
10
В3, В4, В6, В7
54
220
100 – – – 4 4 – 2 2 – – – – 5 В4, В5, В6, В7
55
220 – – – – 8 – – 4 4 4 4 – – 5
В4, В5, В6, В7
56
220 – – – 80 – – – 4 6 8 2 – 8 –
В3, В5, В6, В8
57
220
100 – –
80 8 8 – 2 8 – – –
10
–
В3, В5, В6, В8
58
220 – –
50
60 4 – – 4 4 – – 10 4 –
В3, В4, В6, В8
59
220
–
150 – 10 4 – 8 6 4 – – – 8 –
В3, В4, В5, В8
60
220 – – – 60 2 – – 4 4 – – – 4 6
В3, В4, В5, В6
Задание 4
Для электрической цепи постоянного тока (рис. 30), используя данные,
приведенные в таблице 4, определить токи I1–I9 в ветвях резисторов R1–R9, режимы работы источников питания, составить баланс мощностей. ЭДС и напряжение источников, сопротивления резисторов и положение выключателей приведены в таблице 4. Внутренним сопротивлением источников пренебречь. Решить задачу методом контурных токов. Решить задачу методом узлового
напряжения.
52
Таблица 4
Данные для расчета четвертого задания
Вариант
R1
R2
R
2
*
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
E1
E3
E4
U5
U6
Замкнутые
выключатели
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
0,2 2 2
0,2 – – – –
0,8 – 110
90 – – – В2, В3
2
0,2 2 2 – 0,2 – – – 0,8 – 110 – 80 – –
В2, В4
3
0,2 1 3 – –
0,4 – –
0,4
0,2
110 – –
80 – В2, В5
4
0,2 3 1 – – – 0,4 – 0,4
0,2
110 – – – 80
В2, В6
5
0,2 2 2 – – – –
0,2
0,4
0,4
110 – – – –
В2, В7
6 1 – – 2 2 – – – 1 –
220
220
150 – –
В3, В4
7
0,2 – – 2 – 1 – – 1,8 1 220
60 – 50 – В3, В5
8
0,2 – – 2 – – 1 – 1,9 1 220
40 – –
20
В3, В6
9
0,2 – – 4 – – – 1 0,8 1 220
50 – – – В3, В7
10
0,4 – – – 2
0,4 – –
1,6
1,6
220 – 40
40 – В4, В5
11
0,2 – – – 2 – 0,5 – 0,8
0,5
110 – 40 – 40
В4, В6
12
0,4 – – – 4 – – 1 0,6 1 110 – 80 – –
В4, В7
13
0,2 – – – – 1 1 – 0,4
0,4
110 – –
60
50
В5, В6
14
0,2 – – – –
0,5 – 1
0,2
0,6
110 – –
60 – В5, В7
15
0,2 – – – – – 1 5 0,4
0,4
110 – – – 40
В6, В7
16
0,4 2 2
0,2 – – – –
0,8 – 220
10 – – – В2, В3
17
0,2 2 2 – 0,2 – – – 0,8 – 220
–
160 – –
В2, В4
18
0,2 1 3 – –
0,4 – –
0,4 – 220 – –
160 – В2, В5
19
0,2 3 1 – – – 0,4 – 0,2
0,1
220 – – – 80
В2, В6
20
0,4 2 2 – – – –
0,4
0,8
0,8
220 – – – –
В2, В7
21 1 – – 2 1 – – – 1 –
110
110
220 – –
В3, В4
22
0,2 – – 2 –
0,5 – –
1,8 1 110
20 – 20 – В3, В5
23
0,2 – – 2 – – 1 – 1,8 1 110
10 – –
10
В3, В6
24
0,1 – – 4 – – – 1 0,4 1 110
40 – – – В3, В7
25
0,4 – – – 2
0,4 – –
1,6
1,6
110 – 10
10 – В4, В5
26
0,2 – – – 1 – 0,5 – 0,8
0,5
220 – 20 – 40
В4, В6
53
Продолжение таблицы 4
Вариант
R1
R2
R
2
*
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
E1
E3
E4
U5
U6
Замкнутые
выключатели
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
16
17
27
0,4 – – – 1 – – 1 0,6 1 220
–
100 – –
В4, В7
28
0,5 – – – – 1 1 – 0,2
0,3
220 – –
120
10
В5, В6
29
0,2 – – – –
0,5 – 1
0,2
0,6
220 – –
250 – В5, В7
30 1 – – – – – 1 2
0,5
0,5
220 – – – 40
В6, В7
31
0,4 4 4
0,4 – – – –
1,6 – 110
90 – – – В2, В3
32
0,4 4 4 – 0,4 – – – 1,6 – 110 – 80 – –
В2, В4
33
0,4 2 6 – –
0,8 – –
0,8
0,4
110 – –
80 – В2, В5
34
0,4 6 2 – – – 0,8 – 0,8
0,4
110 – – – 80
В2, В6
35
0,4 4 4 – – – –
0,4
0,8
0,8
110 – – – –
В2, В7
36 2 – – 4 4 – – – 2 –
220
220
150 – –
В3, В4
37
0,4 – – 4 – 2 – – 3,6 2 220
60 – 50 – В3, В5
38
0,4 – – 4 – – 2 – 3,8 2 220
40 – –
20
В3, В6
39
0,4 – – 8 – – – 2 1,6 2 220
50 – – – В3, В7
40
0,8 – – – 4
0,8 – –
3,2
3,2
220 – 40
40 – В4, В5
41
0,4 – – – 4 – 1 – 1,6 1 110 – 40 – 40
В4, В6
42
0,8 – – – 8 – – 2 1,2 2 110 – 80 – –
В4, В7
43
0,4 – – – – 2 2 – 0,8
0,8
110 – –
60
50
В5, В6
44
0,4 – – – – 1 – 2 0,4
1,2
110 – –
60 – В5, В7
45
0,4 – – – – – 2
10
0,8
0,8
110 – – – 40
В6, В7
46
0,8 4 4
0,4 – – – –
1,6 – 220
10 – – – В2, В3
47
0,4 4 4 – 0,4 – – – 1,6 – 220
–
160 – –
В2, В4
48
0,4 2 6 – –
0,8 – –
0,8 – 220 – –
160 – В2 , В5
49
0,4 6 2 – – – 0,8 – 0,4
0,2
220 – – – 80
В2 , В6
50
0,8 4 4 – – – –
0,8
1,6
1,6
220 – – – –
В2 , В7
51 2 – – 4 2 – – – 2 –
110
110
220 – –
В3 , В4
52
0,4 – – 4 – 1 – – 3,6 2 110
20 – 20 – В3 , В5
53
0,4 – – 4 – – 2 – 3,6 2 110
10 – –
10
В3 , В6
54
0,2 – – 8 – – – 2 0,8 2 110
40 – – – В3 , В7
55
0,8 – – – 4
0,8 – –
3,2
3,2
110 – 10
10 – В4 , В5
54
Окончание таблицы 4
Вариант
R1
R2
R
2
*
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
E1
E3
E4
U5
U6
Замкнутые
выключатели
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
16
17
56
0,4 – – – 2 – 1 – 1,6 1 220 – 20 – 40
В4, В6
57
0,8 – – – 2 – – 2 1,2 2 220
–
100 – –
В4, В7
58 1 – – – – 2 2 –
0,4
0,6
220 – –
120
10
В5, В6
59
0,4 – – – – 1 – 2 0,4
1,2
220 – –
250 – В5, В7
60 2 – – – – – 2 4 1 1
220 – – – 40
В6, В7
Рис. 29. Схема к выполнению третьего задания
Рис. 30. Схема к выполнению четвертого задания
55
Задание 5
Для электрической цепи постоянного тока (рис. 31) определить ток I,
напряжение на зажимах потребителя U, мощность потребителя электроэнергии
Р2 и источника питания Р1, КПД-установки, составить баланс мощностей. ЭДС
источника Е, внутреннее сопротивление источника R0, сопротивления резисторов R1, R2, R3, а также положение выключателей В1 и В2 для соответствующих
вариантов задания приведены в таблице 5.
Таблица 5
Данные для расчета пятого задания
Вариант
E, В
R0, Ом
R1, Ом
R2, Ом
R3, Ом
Замкнутые
выключатели
1 2 3 4 5 6 7
1 6 0,1 – 3 1 В1
2 6 0,2 – – 1 В2
3 6 0,2 1 1 2 –
4 6 0,2 – 1 3 В1
5 6 0,2 – – 4 В2
6 6 0,5 – 5 5 В1
7 6 0,4 3 – 6 В2
8 6 0,3 – 2 6 В1
9 6 0,4 2 – 8 В2
10 6 0,4 – 2
2,6
В1
11
12
0,4 2 – 8 В2
12
12
0,4 2 2 1 –
13
12
0,4 3 – 2 В2
14
12
0,6 – 3 3 В1
15
12
0,4 – 3 4 В1
16
12
0,5 5 – 5 В2
17
12
0,6 – 4 6 В1
18
12
0,3 3 – 7 В2
19
12
0,4 – 2 8 В1
20
12
0,3 1 – 9 В2
56
Окончание таблицы 5
Вари-
ант
E, В
R0, Ом
R1, Ом
R2, Ом
R3, Ом
Замкнутые
выключатели
24
24
0,8 2 – 3 В2
25
24
0,2 2 2 4 –
26
24
0,2 – 2
2,2
В1
27
24
0,4 3 – 6 В2
28
24
0,4 1 1 6 –
29
24
0,8 – 2 8 В1
30
24
0,8 1 1 8 –
31 6 0,1 – 3 2 В1
32 6 0,2 – – 2 В2
33 6 0,2 2 1 4 –
34 6 0,2 – 1 6 В1
48
12
0,3 6 –
14
В2
49
12
0,4 – 2
16
В1
50
12
0,3 2 –
18
В2
51
24
0,8 2 1
16
–
52
24
0,8 – 3 2 В1
53
24
0,6 – 2 4 В1
54
24
0,8 4 – 6 В2
55
24
0,2 4 2 8 –
56
24
0,2 – 2
4,4
В1
57
24
0,4 6 –
12
В2
1 2 3 4 5 6 7
58
24
0,4 2 1
12
–
59
24
0,8 – 2
16
В1
60
24
0,8 2 1
16
–
Размерности величин приведенных в таблицах:
- сопротивление R — Ом;
- напряжение U — В, сила тока I — А;
- частота питающей напряжения f — Гц;
- ЭДС — В.
57
Рис. 31. Схема к выполнению пятого задания
58
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Чем отличается заряженное тело от незаряженного?
2. Чем создается и чем характеризуется электрическое поле?
3. Что такое напряженность, как направлен вектор напряженности и чему
равна величина напряженности в каждой точке?
4. Что такое потенциал и напряжение электрического поля?
5. Каково соотношение между напряженностью и напряжением?
6. Что такое поток вектора напряженности?
7. Напишите математическое выражение теоремы Гаусса.
8. Что такое электропроводность и чем характеризуется электропровод-
ность проводников, диэлектриков и полупроводников?
9. Охарактеризуйте электропроводность проводников первого и второго
рода.
10. Как ведут себя проводники и диэлектрики в электрическом поле?
11. Что такое поляризация диэлектрика и от чего зависит ее интенсив-
ность?
12. Что такое пробой и электрическая прочность диэлектрика?
13. Охарактеризуйте электропроводность полупроводников.
14. Сформулируйте закон Кулона.
15. Перечислите основные характеристики электрического поля и дайте
их определения.
16. Что такое электрическая энергия? Перечислите ее свойства.
17. Назовите элементы электрической цепи и энергетические процессы,
происходящие в основных элементах цепи.
18. Что такое ток, плотность тока, ЭДС и напряжение в электрической
цепи?
19. Запишите математическое выражение закона Ома для участка цепи и
замкнутой цепи и их производные.
20. Запишите зависимость электрического сопротивления от длины, сече-
ния проводника и температуры.
21. Дайте определение ветви, узла и контура электрической цепи. Какие
ветви электрической цепи называют активными, а какие пассивными?
22. Проанализируйте закон сохранения энергии для замкнутой электриче-
ской цепи и уравнение баланса мощностей для нее.
59
23. Охарактеризуйте режимы работы электрической цепи: холостой ход,
короткое замыкание, режим максимальной отдачи мощности источником.
24. Чем опасен режим короткого замыкания?
25. Какие цепи называются линейными, а какие нелинейными?
26. Как определяется величина и направление тока в неразветвленной це-
пи с несколькими ЭДС?
27. Как определяется напряжение на клеммах источника, работающего в
режиме генератора и в режиме потребителя?
28. Как определяются потенциалы точек электрической цепи?
29. Дайте определение первого и второго законов Кирхгофа.
30. Как используются законы Кирхгофа для расчета сложных электриче-
ских цепей?
31. Каковы признаки и особенности последовательного и параллельного
соединения потребителей?
32. Как определяются сопротивления при преобразовании звезды в экви-
валентный треугольник и наоборот?
33. В чем заключается метод наложения?
34. Когда и как можно применять метод узлового напряжения?
35. Как работает потенциометр?
36. Чем отличается метод контурных токов от метода узлового напряже-
ния и контурных уравнений?
37. Что такое вольтамперная характеристика прибора, и какой она имеет
вид для линейного и нелинейного сопротивлений?
38. Что такое статическое и динамическое сопротивление нелинейного
элемента? Как определяются эти сопротивления с помощью вольтамперных характеристик?
39. Как определяются сопротивления нелинейных элементов в заданном
режиме работы цепи?
40. Что представляет собой конденсатор, какие различают конденса-
торы?
41. От чего и как зависит емкость плоского конденсатора?
42. Назовите признаки и особенности параллельного и последовательного
соединения конденсаторов.
43. Когда применяется смешанное соединение конденсаторов?
44. Назовите примеры практического применения конденсаторов.
60
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рекус, Г. Г. Общая электротехника и основы промышленной электро-
ники : учебное пособие для вузов / Г. Г. Рекус. — Москва : Высшая школа,
2008. — 654 с.
2. Прянишников, В. А. Электроника : курс лекций / В. А. Прянишников. —
Санкт-Петербург : КОРОНА принт, 1998. — 400 с.
3. Панфилов, Д. И. Электротехника и электроника в экспериментах и
упражнениях: практикум на Electronics Workbench. В 2 томах / Д. И. Панфилов,
В. С. Иванов, И. Н. Чепурин. — Москва : ДОДЭКА, 1999. — Том 1. — 304 с. —
Том 2. — 288 с.
4. Лоторейчук, Е. А. Теоретические основы электротехники. Программа.
Методические указания, примеры решения задач, вопросы для самопроверки и
варианты контрольных работ для студентов-заочников электротехнических и
радиотехнических специальностей средних специальных учебных заведений /
Е. А. Лоторейчук. — 2-е издание, переработанное и дополненное. — Москва :
Высшая школа, 2000. — 224 с.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]