Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Самостоятельные по элект.цепям.pdf
Скачиваний:
138
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
843.31 Кб
Скачать

Номера

 

 

Содержание заданий

 

 

 

заданий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Ток в первом контуре равномерно увеличивается от нуля до 5 А.

 

 

В результате во втором контуре возникает ЭДС взаимной

 

 

индукции 10 В. Чему равна взаимная индуктивность между

 

 

катушками?

 

 

 

 

 

 

5

 

Сердечник кольцевой катушки из неферромагнитного материала

 

 

имеет сечение S = 4∙4 см2 и средний диаметр D. На сердечнике

 

 

имеются две обмотки с числом витков ω1 иω2

Определить

 

 

взаимную индуктивность катушек.

 

 

 

 

 

Значения

 

Варианты

 

 

 

 

 

1-й

2-й

 

3-й

4-й

 

 

 

D, см

40

20

 

40

20

 

 

 

ω, вит

1000

500

 

1000

500

 

 

 

ω, вит

2000

1000

 

3000

1000

 

6

 

К катушке индуктивностью L и сопротивлением rподведено

 

 

напряжение U. Определить энергию магнитного поля катушки

 

 

Значения

 

Варианты

 

 

 

 

 

1-й

2-й

 

3-й

4-й

 

 

 

r, Ом

60

55

 

80

110

 

 

 

L, мГн

0,1

0,15

 

0,2

0,2

 

 

 

U, B

120

110

 

120

110

 

7

 

Катушка включается на постоянное напряжение. Определить

 

 

энергию магнитного поля катушки при установившемся токе,

 

 

если известно, что ток катушки достигает значения 5А, когда

 

 

скорость его нарастания составляет 1000 А/с

 

 

 

 

Значения

 

Варианты

 

 

 

 

 

1-й

2-й

 

3-й

4-й

 

 

 

L, мГн

30

40

 

35

50

 

 

 

U, В

60

50

 

60

70

 

Раздел 5. Теория электрических цепей переменного тока

Обучающийся должен:

знать основные понятия переменного тока; сущность физических процессов, происходящих в электрических цепях переменного тока; явление резонанса;

уметь производить расчет параметров электрических цепей переменного тока; определять виды резонансов в электрических цепях; собирать электрические схемы и проверять их работу.

20

Тема 5.1. Основные понятия переменного тока

 

Виды и тематика самостоятельной работы

 

 

Подготовить рефераты или доклады по теме (на выбор)

1.

Отличительные особенности переменного тока от

постоянного тока

 

 

 

 

 

 

2.

Условие квазистационарности

 

 

 

 

3. Стандарт частоты 50 Гц

 

 

 

 

 

Решить задачи

 

 

 

 

 

 

Номера

 

 

Содержание заданий

 

 

заданий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Ток генератора изменяется по уравнению i=10Sinωt. Определить

 

мгновенное значение тока для момента времени t=0,0025 с, если

 

частота 50 Гц.

 

 

 

 

 

 

2

Генератор вращается с частотой 750 об/мин, частота его ЭДС 50

 

Гц. Определить число пар полюсов генератора

 

 

3

Магнитный поток внутри катушки с числом витков 500 меняется

 

синусоидально. Амплитуда магнитного потока 0,002 Вб, частота

 

50 Гц. Определить действующее значение индуцированной в

 

катушке ЭДС.

 

 

 

 

 

 

4

Можно ли по показанию амперметра переменного тока

 

определить среднее значение синусоидального тока за половину

 

периода?

 

 

 

 

 

 

5

Известны уравнения синусоидальных тока и напряжения:

 

u=310Sin(ωt - 20°), i=10Sin(ωt +30°). Определить время сдвига

 

фаз.

 

 

 

 

 

 

6

Построить график синусоидального тока i=10Sin(ωt + ψ). Угол ψ

 

дан в таблице вариантов. Определить

мгновенное значение тока

 

для момента времени 0,001с. Частота 50 Гц.

 

 

 

Значения

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

1-й

2-й

 

3-й

4-й

 

 

Ψ, град

 

0

60

 

-60

12

 

7Запишите выражение синусоидального напряжения и тока. Векторная диаграмма этих величин представлена на рис 21

Рис 21

21

Номера

 

 

Содержание заданий

 

заданий

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Мгновенные значения двух переменных токов заданы

 

уравнениями i1 = 10Sin(ωt + 20°),

 

 

 

i2 = 5Sin(ωt - 5°). Определить суммарный ток для момента

 

времени 0,001с. Частота 50 Гц.

 

 

9

Даны два синусоидальных напряжения: u1 = 100 Sinωtи u2 = 30

 

Sin(ωt - 180°). По какому уравнению изменяется напряжение u =

 

u1 + u2?

 

 

 

 

10

Действующие значения синусоидальных токов 4А, 5А, 6А. В

 

каком случае действующее значение суммарного тока 15А?

11

Два

источника

переменного

напряжения

соединены

 

последовательно. Действующее значение напряжений: первого –

 

U1 ,второго – U2 и общего – U. Определить угол сдвига фаз между

напряжениями источников

 

Значения

 

Варианты

 

 

 

 

1-й

2-й

3-й

4-й

 

 

U1, B

50

30

30

12

 

 

U2, B

50

40

50

12

 

 

U, B

70,6

10

80

16,9

 

Тема 5.2. Цепи переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью

Виды и тематика самостоятельной работы

Подготовить ответы на вопросы

1.Может ли напряжение на элементе с сопротивлением изменяться по уравнению u = UmSin(ωt–π/2)? Объясните.

2.По какому уравнению изменяется магнитный поток катушки, если в ней возникнет ЭДС самоиндукции eL= ELmSinωt?

3.Катушка индуктивности включена в сеть напряжением U. Как будет изменятся реактивная мощность катушки, если увеличить

ееиндуктивность?

4.Сколько раз в секунду зарядится конденсатор, если к нему подвести переменное напряжение частотой 50 Гц?

5.По какому уравнению изменяется заряд на пластинах конденсатора, если его ток

i= ImSinωt

22

Решить задачи

Номера

Содержание заданий

заданий

 

1

К цепи с сопротивлением 10 Ом подведено синусоидальное

 

напряжение u = UmSinωt. При ωt = 30° мгновенное значение тока

 

15,5 А. Определить амплитуду напряжения.

2

Два реостата с сопротивлениями 10 и 20 Ом соединены

 

параллельно, находятся под синусоидальным напряжением u =

 

100 Sinωt. Напишите уравнение тока i = i1 + i2

3

В сеть с переменным напряжением u = 141 Sin(ωt + 30°)

 

включена группа ламп мощностью 200 Вт. Определить

 

сопротивление ламп.

4

К катушке с индуктивностью 0,318 Гн подведено переменное

 

напряжение u = 282Sin(ωt - 30°). Определить реактивную

 

мощность цепи. Частота 50 Гц.

5

К источнику напряжением 120 В и частотой 50 Гц присоединен

 

конденсатор емкостью 30 мкФ. Определить ток в цепи.

6

К конденсатору емкостью 31,8 мкФ подведено переменное

 

напряжение u = 141Sin(ωt - 28°). Определить реактивную

 

мощность цепи, если частота 50 Гц.

Тема 5.3. Цепи переменного тока с последовательным соединением приемников

Виды и тематика самостоятельной работы

Подготовить ответы на вопросы

1.В цепи (рис 23) емкость, действующее значение напряжения и частота остаются неизменными. Как изменится реактивная мощность цепи при увеличении активного сопротивления?

2.Почему после разряда конденсатора (рис 23) ток в катушке не прекращается?

3.Индуктивность и емкость колебательно контура увеличим в два раза. Как изменится частота незатухающих колебаний контура?

Решить задачи

Номера

Содержание заданий

заданий

 

1В цепи (рис 22) активное сопротивление r, действующее значение синусоидального напряжения U и частота f остаются неизменными. Как изменяется угол сдвига φ между напряжением и током этой цепи при увеличении ее индуктивности L?

23

 

Рис 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

По показаниям

амперметра

I, вольтметра U и

ваттметра P

 

определить индуктивность катушки L.Частота 50 Гц.

 

Значения

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

1-й

 

2-й

 

 

3-й

 

4-й

 

 

I, А

 

1

 

2

 

1

 

1

 

 

U, В

 

50

 

50

 

100

 

100

 

 

P, Вт

 

30

 

60

 

60

 

80

 

3

К катушке с активным сопротивлением 40 Ом и индуктивным 30

 

Ом подведено переменное напряжение 75 В частотой 50 Гц.

 

Определить активную мощность катушки.

 

 

 

4

По данным величинам r, XC, Uопределить мощность цепи Р. (рис

 

23)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

1-й

 

2-й

 

 

3-й

 

4-й

 

 

r, Ом

 

40

 

60

 

 

12

 

80

 

 

XC,Ом

 

30

 

80

 

 

16

 

60

 

 

U, В

 

75

 

250

 

 

40

 

100

 

5

Сопротивления r1, XL1 ,r2, XL2 , r3, XC1

соединены последовательно,

 

а их значения даны в таблице вариантов. Определить активную

 

мощность цепи. Если напряжение 100В.

 

 

 

 

Значения

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

1-й

 

2-й

 

 

3-й

 

4-й

 

 

r1 = r2 = r3,

 

10

 

20

 

 

4

 

10

 

 

Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XL1 , Ом

 

15

 

10

 

 

20

 

35

 

 

XL2 , Ом

 

45

 

10

 

 

10

 

25

 

 

XC1Ом

 

20

 

100

 

 

14

 

60

 

6При угловой частоте 1000 рад/с индуктивное сопротивление катушки 50 Ом (рис 24). Определить емкость конденсатора, при которой в цепи установится резонанс напряжений

Рис 24

24