Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электротехника и электроника. Интернет-тестирование базовых знаний. Теория и методы анализа линейных цепей постоянного тока. Учебное пособие
.pdf
параллельной обмотки и тока его последовательной обмотки. При этом
E
R
R
R1R3R1E3E2E
показание ваттметра следует рассматривать как некоторую фиктивную
мощность, не связанную с реальными физическими явлениями, происходящими в электрической цепи. Примером подобной схемы включения выводов ваттметра может служить схема электрической цепи,
изображенная на рис. 27.
I
W
Рис. 27
*
*
W
U
W
2
ab
Напряжение на выводах параллельной обмотки ваттметра согласно
второму закону Кирхгофа
UEE
.
12W
Ток последовательной обмотки согласно закону Ома
UE
2
I
W
ab
R
,
2
где напряжение
EE
12
123
U
ab
111
123
3
RR
.
RR
Показание ваттметра
UE
PUI EE
WWW
()
12
ab
2
R
.
2
41
9. Режим постоянного тока в электрических
цепях
При расчете электрических цепей в режиме постоянного тока
напряжение на зажимах индуктивности и сопротивление индуктивно-
x
L
C
di dI
dt dt
1
C
C
2
L
2
0
, так как constI
iC C
C
, так как 20 f .
R
1
; 0
xL
,
L
du dU
dt dt
0
,
сти равны нулю:
так как 20
f .
uL L
Ток через емкость в режиме постоянного тока равен нулю, а сопро-
тивление емкости стремится к бесконечности:
так как
constU ;
Таким образом, при расчете цепей в режиме постоянного тока индуктивность заменяют на короткозамкнутый проводник (закоротку),
а емкость размыкают (выполняют разрыв).
После произведенных замен получают схему замещения цепи, соответствующую режиму постоянного тока, в которой фигурируют
только резистивные сопротивления.
Примером анализа электрической цепи в режиме постоянного тока
(рис. 28,
а) будет схема замещения цепи, показанная на рис. 28, б,
в которой все индуктивности закорочены, а емкости разомкнуты.
R
L
1
1
R
2
C
1
R
3
R
2
R
3
а б
Рис. 28
Расчет схемы замещения цепи (рис. 28, б) содержащей только резистивные сопротивления, ведется на постоянном токе с применением известных методов, которые выбираются в зависимости от сложности цепи.
42
10. Примеры тестовых заданий ПИМ
R
RRR
R
по темам ДЕ
Тема 1. Эквивалентные преобразования
в линейных электрических цепях
Контролируемые учебные элементы:
знать виды соединений приемников, эквивалентные схемы
преобразований источников энергии и преобразования схем, содержащих источники энергии;
уметь определять эквивалентные сопротивления для различных
схем соединений приемников, выполнять эквивалентные преобразования источников энергии и преобразования схем, содержащих источники энергии.
Задание 1.1
В случае равенства сопротивлений 20R Ом входное эквивалент-
ное сопротивление цепи
ab
...
Ом.
10
12
20
24
Решение
При смешанном соединении сопротивлений эквивалентное входное
сопротивление цепи
RR R
R
ab
RRR
Правильный ответ:
2
20(20 10)
12
Ом.
2202010
12
R
Ом.
ab
43
Задание 1.2
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R2R3R4R5R
RRR
R
Эквивалентное входное сопротивление цепи
...
ab
.
2
a
2R
4R
b
Решение
Две точки на схеме цепи заземлены и имеют одинаковый (нулевой)
потенциал. Точки равного потенциала можно объединить в одну общую точку. Следовательно, эквивалентное входное сопротивление
RR R .
ab
Правильный ответ:
2
2
RR
ab
.
Задание 1.3
Эквивалентное сопротивление цепи относительно обозначенных
выводов
a
1
... , если все сопротивления одинаковы и равны
ab
1
2
3
4
5
6
b
5
.
5R
2
Решение
Воспользуемся методом объединения равнопотенциальных узлов и
упростим схему цепи. Узлы 1 и 3 имеют равные потенциалы и их можно объединить, переместив узел 3 до полного совмещения с узлом 1.
Подобным образом объединим узлы 4 и 6, переместив узел 4 до сов-
44
мещения с узлом 6. Объединив аналогичным образом узлы 2 и 5, полу-
R
R
R
R
R
R2R3R4R5R
R5R
R3R4R
чим видоизмененную упрощенную схему цепи.
1, 3 4, 62, 5
a
1
2
b
Эквивалентное сопротивление:
RR
12
RR R R
12 4 5
R
ab
RR
12
RR R R
12 4 5
Правильный ответ:
RR
45
RR R R
45
RR
ab
R
3
R
3
2
.
RR
22
R
R
2
22
.
Задание 1.4
Если все сопротивления равны 3RОм, то эквивалентное сопротивление цепи
ab
...
Ом.
1
2
a
1
b
4
3
6
9
15
3
Решение
Схема содержит две звезды и два треугольника соединений сопротивлений. Преобразуем треугольник соединений из сопротивлений
и
2
в эквивалентную звезду.
3
45
,
1
В преобразованной схеме
R
R
R23R31R4R5R
RRR
R
равенство сопротивлений,
R
12
RR R
123
31 23 12
Ом.
2
RR
12
1RRR
R
1
3
Ом, учитывая
a
12
1
3
b
4
Эквивалентное сопротивление цепи
()()
RRRR
31 4 23 5
RR
ab
12
RRRR
31 4 23 5
3
Ом.
Может быть рассмотрен иной вариант расчета, основанный на том,
что вследствие равенства сопротивлений потенциалы узлов 2 и 3 равны и их можно объединить в один узел. Дальнейший расчет сводится к
простейшим эквивалентным преобразованиям.
Правильный ответ:
3
R
Ом.
ab
Задание 1.5
В режиме постоянного тока эквивалентное входное сопротивление
цепи
... .
ab
C
L
a
L
C
35R
23R
3
4R
b
46
Решение
R
E
J1R2R3R
R3R0E
R
RRR
R
В режиме постоянного тока индуктивное сопротивление 0
емкостное сопротивление
x , что будет соответствовать схеме
C
замещения цепи, в которой все индуктивности закорочены, а емкости
разомкнуты.
a
x
, а
L
b
Эквивалентное входное сопротивление цепи
()2
RR R
Правильный ответ:
ab
RR
ab
33
R
2
.
3
R
.
Задание 1.6
Если параметры источника тока 02
чае замены источника тока на эквивалентный источник ЭДС следует
принять
... В, 0r ...
0
Ом.
k
r
a
k
b
a
1
I,
k
r
0
b
2
A, 1000
r
k
Ом, то в слу-
100; 500
–100; 500
–200; 1000
200; 1000
47
Решение
E
R
С учетом указанного направления источника ЭДС переход от источника тока к эквивалентному источнику ЭДС выполняется по формуле
EIr ,
0
0 2 1000 200
kk
В.
Сопротивление
точника ЭДС
Правильный ответ:
r принимается как внутреннее сопротивление ис-
k
rr Ом.
0
1000
k
200
E
0
В,
1000
r
0
Ом.
Задание 1.7
В ветви с последовательным соединением элементов
2
экв
30E В,
... В,
1
экв
15R Ом,
... Ом.
10R
Ом. В случае их эквивалентной замены
2
E
R
a
1
1
E
R
2
2
b
a
E
экв
экв
b
R
Решение
Эквивалентная ЭДС равна алгебраической сумме последовательно
соединенных источников
120EEE
экв 12
а эквивалентное сопротивление – арифметической сумме последовательно соединенных сопротивлений
экв 12
В,
Ом.
25RRR
150E
1
120; 5
–120; 25
120; 25
180; 25
В,
Знаки ЭДС принимаются в соответствии с положительным направлением эквивалентной ЭДС.
Правильный ответ:
120
E
экв
В,
48
экв
25R
Ом.
Задание 1.8
E
R
I
I
R1E2E
Если параметры участка схемы электрической цепи, образованной
200E
параллельными ветвями
2
экв
50R Ом,
... Ом.
50R Ом, то параметры эквивалентной схемы
3
1
В,
R
1
E
экв
R
a
2
3
a
b
R
экв
Решение
Участок схемы, образованный параллельными ветвями с источниками ЭДС, может быть заменен одной ветвью, содержащей эквивалентный источник ЭДС и эквивалентное сопротивление.
Параметры эквивалентной схемы:
– эквивалентный источник ЭДС
EE
12
RR
E
экв
12
111 1 11
RR R
123
200 40
100 50
1005050
40E
В,
2
100R
экв
Ом,
...
В,
1
24; 20
56; 200
b
24; 200
56; 20
В;
24
– эквивалентное сопротивление
R
экв
11
111 1 11
RR R
123
20
Ом.
100 50 50
Знаки источников ЭДС принимаются в соответствии с положительным направлением эквивалентной ЭДС.
Правильный ответ:
24
E
экв
В,
49
экв
20R
Ом.
Задания для самостоятельного решения
R
R
R
R
R
R
Задание 1.9.
Если все сопротивления равны
лентное входное сопротивление цепи
a
R
R
ab
... Ом.
Ом, то эквива-
6R
2
4
6
R R R R
b
Правильный ответ:
2
R
Ом.
ab
8
Задание 1.10. Эквивалентное входное сопротивление цепи
...
.
ab
R
a
9
R
9
R
2R
b
Правильный ответ:
5
R
6
6
R
2R
RR
2R
R
6
3
R
R
2R
3
6
9R
2R
6
ab
.
Задание 1.11. Эквивалентное входное сопротивление цепи
... .
ab
6
a
b
R
6
R
2R
6
R
5
R
2R
6
R
Правильный ответ:
3
RR
ab
.
50
3R
6R
9
12R
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]