Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Робочий зошит_Тема 1.docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
155.31 Кб
Скачать

Таврический государственный агротехнологический университет

Энергетический факультет

Кафедра теоретической и общей электротехники

Тематический учебно-методический комплекс по тоэ для студентов

Тема 1. Линейные неразветвленные

Электрические цепи постоянного тока

Мелитополь, 2013

    1. Явление электризации тел и закон сохранения заряда.

    2. Явление взаимодействия заряженных тел и закон Кулона.

Таблица 1.1

Номер вопроса,

задания

Вопросы, задания

Номер правильного

ответа

В чём суть явления электризации тел?

Сформулируйте закон сохранения заряда.

Выполните математическую запись закона сохранения заряда.

Дайте определение точечного заряда.

Тело потеряло 20 Кл положительного заряда. Какой заряд в кулонах приобрело это тело?

Тело прибрело 10 Кл отрицательного заряда и 10 Кл положительного заряда. Какой результирующий заряд в кулонах приобрело это тело?

В чём суть явления взаимодействия заряженных тел?

Посредством чего взаимодействуют заряды?

Сформулируйте закон взаимодействия заряженных тел.

Выполните математическую запись закона Кулона.

Укажите единицы физических величин, описывающих закон Кулона.

В электрическое поле положительного точечного заряда q1 = 40 Кл внесли малый пробный заряд q2 = 8,85 10-12 Кл. Среда, в которой находятся заряды, имеет относительную диэлектрическую проницаемость ε = 20. Заряды находятся на расстоянии 0,1 м. Определить силу в ньютонах, действующую на пробный заряд.

При правильном выполнении задания -= 10.

Таблица 1.1а

Номер ответа

ответЫ

.

200.

Посредством электрического поля, которое существует вокруг них и представляет собой особую форму материи.

[F] = H ; [q] = Кл ; [r] = м ; [0] = Ф/м .

0.

- 20.

Между заряженными телами существуют силы притяжения или отталкивания: тела, имеющие заряд одного знака, отталкиваются; а тела, имеющие заряд разного знака, притягиваются.

q1 + q2 + … + qn = const.

Два неподвижных точечных электрических заряда взаимодействуют с силой прямо пропорциональной произведению этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними и диэлектрической проницаемости среды.

В потере или приобретении телом некоторого количества электронов.

Заряженное тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

Алгебраическая сумма зарядов системы не изменяется со временем.

    1. Явление взаимодействия заряженных тел и закон Кулона.

Таблица 1.2

Номер вопроса,

задания

Вопросы, задания

Номер правильного

ответа

Что такое электрическая постоянная? Укажите её значение.

Дайте определение пробного заряда.

Дайте определение напряжённости электрического поля.

Отрицательный точечный заряд q3 = 8,85 10-12 Кл создаёт электрическое поле в среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 20. Определить напряженность электрического поля на расстоянии 0,01 м от заряда, в вольтах на метр.

Дайте определение потенциала электрического поля.

Что такое силовая линия электрического поля?

Что такое эквипотенциальная линия электрического поля?

Как графически изображается электрическое поле?

Дайте определение напряжения электрического поля.

Определить потенциал в точке поля, указанной в задании 4, в вольтах.

Потенциалы точек 1 и 2 электрического поля соответственно равны 20 В и 5 В. Определить напряжение электрического поля в вольтах между указанными точками.

При правильном выполнении задания -= 10.

Таблица 1.2а

Номер ответа

ответЫ

500.

Линия, соединяющая точки электрического поля с одинаковыми потенциалами.

5.

Диэлектрическая проницаемость вакуума; 0 = 8,85 10–12Ф/м.

15.

Разность потенциалов между точками электрического поля.

Положительный заряд малой величины qпр, предназначенный для исследования электрического поля.

Траектория движения свободного пробного заряда в электрическом поле.

С помощью силовых и эквипотенциальных линий.

Физическая величина, численно равная отношению силы, с которой поле действует на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к значению этого заряда.

Физическая величина, численно равная отношению потенциальной энергии, которой обладает пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к значению этого заряда.

    1. Явление электрического тока и закон Ома.

    2. Явление теплового действия электрического тока и закон Ленца – Джоуля

Таблица 1.3

Номер вопроса,

задания

Вопросы, задания

Номер правильного

ответа

В чём суть явления электрического тока?

Дайте определение электродвижущей силы.

Дайте определение силы электрического тока.

Как рассчитать сопротивление проводника электрическому току?

Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

Выполните математическую запись закона Ома для участка цепи.

Сторонние силы источника переносят заряды величиной 220 Кл против сил электрического поля. При этом совершается работа, равная 44000 Дж. Определить электродвижущую силу в вольтах, которую развивает источник.

За 120 секунд через поперечное сечение проводника проходит заряд величиной 240 Кл. Определить силу электрического тока в амперах.

Проводник с удельным сопротивлением, равным 0,017 (Оммм2)/м, имеет длину 2000 м и сечение 3,4 мм2. Определить сопротивление проводника в омах.

В чём суть явления теплового действия электрического тока?

Сформулируйте закон теплового действия электрического тока.

Выполните математическую запись закона Ленца – Джоуля.

Дайте определение мощности электрического тока.

Укажите единицы физических величин, характеризующих явление теплового действия электрического тока.

По проводнику, который имеет сопротивление 300 Ом, проходит электрический ток силой 20 А в течение 1 минуты. Определить энергию в джоулях, которая выделяется в проводнике.

Определить мощность электрического тока в задании 15, в ваттах.

При правильном выполнении задания -= 2.

Таблица 1.3а

Номер ответа

ответЫ

10.

Количество теплоты, которое выделяется в проводнике, прямо пропорционально сопротивлению проводника, квадрату силы электрического тока и времени его действия.

Физическая величина, численно равная заряду, проходящему через поперечное сечение проводника в единицу времени.

.

120 000.

При столкновении зарядов с молекулами (атомами) они отдают им часть своей энергии, увеличивая скорость теплового движения молекул (атомов), что приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока.

2.

[W] = Дж ; [R] = Ом ; [I] = А ; [t] = с.

В упорядоченном и направленном движении свободных заряженных частиц под действием сил электрического поля.

Сопротивление проводника электрическому току равно удельному сопротивлению материала проводника, умноженному на его длину и деленному на сечение проводника.

7 200 000.

.

Количество электрической энергии, выделяемой в проводнике в единицу времени.

200.

Физическая величина, численно равная отношению работы, которую совершают сторонние силы источника по перенесению заряженных частиц против сил электрического поля, к значению их зарядов.

Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению (разности потенциалов) на зажимах проводника и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

    1. Электрическая цепь и её элементы.

    2. Принципиальная электрическая схема цепи.

    3. Расчётная схема электрической цепи.

    4. Расчёт неразветвленной электрической цепи.

Таблица 1.4

Номер вопроса,

задания

Вопросы, задания

Номер правильного

ответа

Дайте определение электрической цепи.

Какие элементы электрической цепи являются основными?

Какие элементы электрической цепи являются вспомогательными?

Что такое вольт-амперная характеристика элемента электрической цепи?

Какие элементы электрической цепи называются линейными?

Что такое линейная электрическая цепь?

Дайте определение принципиальной электрической схемы цепи.

Дайте определение расчётной схемы электрической цепи.

Что такое потенциал точки расчётной схемы электрической цепи?

Что такое напряжение (падение напряжения) на участке цепи?

Сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи.

Сформулируйте закон Ома для участка цепи без электродвижущей силы.

При правильном выполнении задания -= 24.

Таблица 1.4а

Номер ответа

ответЫ

Графическое и буквенное обозначение отдельных элементов цепи, соединенных между собой.

Зависимость между силой электрического тока и напряжением на элементе цепи.

Графическое и буквенное обо­значение физических процессов, протекающих в отдельных элементах цепи.

Сила электрического тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на участке цепи и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи.

Электрическая цепь, состоящая из линейных элементов.

Источник, приёмник и про­вода, которые их соединяют.

Разность потенциалов точек, ограничивающих участок цепи.

Коммутационные и защитные аппараты, электроизмерительная и контрольная аппаратура.

Отношение потенциальной энергии, кото­рой обладают движущиеся заряженные частицы в данной точке, к величине их зарядов.

Совокупность устройств, которые обеспечивают воз­можность создания электрического тока.

Сила электрического тока в цепи прямо пропорциональна алгебраической сумме электродвижущих сил, действующих в цепи, и обратно пропорциональна суммарному сопротивлению цепи.

Элементы, у которых вольт-амперная характеристика представляет собой прямую линию.

    1. Расчёт неразветвленной электрической цепи.

Таблица 1.5

Номер вопроса,

задания

Вопросы, задания

Номер правильного

ответа

На приведенной расчётной схеме электрической цепи известно: э.д.с. источника E = 200 В; внутреннее сопротивление источника Rв= 5 Ом; сопротивление соединительных проводов Rл = 15 Ом ; сопротивление нагрузки Rн= 30 Ом ; потенциал точки 2 φ2= 0.

1.

Определить силу электрического тока в цепи в амперах.

2.

Определить потенциал точки 4 в вольтах.

3.

Определить потенциал точки 1.

4.

Определить потенциал точки 3.

5.

Определить напряжение на участке 4-1 в вольтах.

6.

Определить напряжение на участке 1-2 в вольтах.

7.

Определить напряжение на участке 1-3 в вольтах.

8.

Определить напряжение на участке 3-2 в вольтах.

При правильном выполнении задания -= 10.

Таблица 1.5а

Номер ответа

ответЫ

200.

120.

20.

180.

4.

120 В.

180 В.

60.

    1. Расчёт неразветвленной электрической цепи.

Таблица 1.6

Номер вопроса,

задания

Вопросы, задания

Номер правильного

ответа

На расчётной схеме электрической цепи приведено: э.д.с. источникаE; внутреннее сопротивление источникаRв; сопротивление линии электропередачиRл; сопротивление нагрузки Rн, сила электрического тока I, напряжение на зажимах источникаUГ, падение напряжения в линии электропередачиUЛ, напряжение на нагрузкеUН.

Запишите расчетное выражение для напряжения на зажимах источника?

Как рассчитать падение напряжения в линии электропередачи?

Как рассчитать напряжение на нагрузке?

Как рассчитать мощность, развиваемую источником?

Как рассчитать потери мощности в источнике?

Как рассчитать потери мощности в линии электропередачи?

Как рассчитать мощность нагрузки?

Как составить баланс мощностей?

Как рассчитать коэффициент полезного действия линии электропередачи?

Как рассчитать коэффициент полезного действия источника?

Как рассчитать коэффициент полезного действия электроустановки?

Запишите формулу для расчета энергии, потребляемой приёмником?

При каком условии по линии электропередачи можно передать максимальную мощность нагрузке? Чему будет равен коэффициент полезного действия линии в этом случае?

При правильном выполнении задания -= 37.

Таблица 1.6а

Номер ответа

ответЫ

.

При условии равенства сопротивления линии сопротивлению нагрузки. Коэффициент полезного действия линии электропередачи при этом будет равен 50 %.

Отношение мощности, отдаваемой генератором в линию, к развиваемой им мощности.

Произведение сопротивления линии электропередачи на квадрат силы электрического тока в линии.

Произведение сопротивления линии электропередачи на силу электрического тока в линии.

Произведение электродвижущей силы источника на силу электрического тока в нём.

Произведение сопротивления нагрузки на силу электрического тока в ней.

Мощность, развиваемая источником, равна сумме мощностей на отдельных участках цепи.

Произведение внутреннего сопротивления источника на квадрат силы электрического тока в нём.

Произведение сопротивления нагрузки на квадрат силы электрического тока в ней.

Отношение мощности приёмника к мощности, развиваемой генератором.

.

Отношение мощности нагрузки к мощности, отдаваемой генератором в линию электропередачи.

    1. Расчёт неразветвленной электрической цепи.

Таблица 1.7

Номер вопроса,

задания

Вопросы, задания

Номер правильного

ответа

На приведенной расчётной схеме электрической цепи известно: э.д.с. источника E = 150 В; внутреннее сопротивление источника Rв= 5 Ом; сопротивление линии электропередачи Rл = 10 Ом; сопротивление нагрузки Rн= 35 Ом.

Определить силу электрического тока цепи в амперах.

Определить напряжение на зажимах источника в вольтах.

Определить падение напряжения в линии электропередачи в вольтах.

Определить напряжение на нагрузке в вольтах.

Определить мощность, развиваемую источником, в ваттах.

Определить мощность, теряемую в источнике, в ваттах.

Определить мощность, отдаваемую источником, в ваттах.

Определить мощность, теряемую в линии, в ваттах.

Определить мощность, потребляемую нагрузкой, в ваттах.

Определить коэффициент полезного действия линии электропередачи в относительных единицах.

Определить коэффициент полезного действия источника в относительных единицах.

Определить коэффициент полезного действия всей электроустановки в относительных единицах.

Определить энергию, которую потребляет нагрузка за 2000ч, в киловаттах.

Определить стоимость электрической энергии, которую потребляет нагрузка за 2000ч при стоимости 1 кВтч электроэнергии 0,2 грн

При правильном выполнении задания -= 47.

Таблица 1.7а

Номер ответа

ответЫ

0,78.

90.

0,7.

45.

126.

105.

630.

135.

405.

3.

0,9.

30.

315.

14.

450.

    1. Закон Ома для замкнутой электрической цепи с несколькими электродвижущими силами.

    2. Обобщённый закон Ома.

    3. Баланс мощностей.

    4. Линия электропередачи.

Таблица 1.8

Номер вопроса,

задания

Вопросы, задания

Номер правильного

ответа

Сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи.

Выполните математическую запись закона Ома для замкнутой цепи.

Выполните математическую запись обобщённого закона Ома для участка цепи с э.д.с.

На приведенной расчётной схеме электрической цепи зарядки аккумуля­тора известно: э.д.с. генератора Е1 = 30 В, сопротивление генера­тора R1 = 1 Ом, сопротивление регули­ровочного реостата R = 5 Ом, сопротивление акку­мулятора R2 = 2 Ом, э.д.с. аккумулятора Е2 = 6 В.

Определить силу электрического тока в цепи в начальный момент зарядки аккумулятора в амперах.

Определить напряжение на зажимах источника в начальный момент зарядки аккумулятора в вольтах.

Определить напряжение на зажимах аккумулятора в начальный момент его зарядки в вольтах.

На приведенной расчётной схеме электрической цепи известно: э.д.с. первого источника E1 = 25 B, э.д.с. второго источника E2 = 50 B, сопротивления: R1 = 20 Ом, R2 = 5 Ом, напряжение на зажимах а-b U = 75 B.

Определить силу электрического тока в амперах.

На приведенной расчётной схеме электрической цепи известно: э.д.с. генератора Е = 120 В, сопротивление линии электропередачи Rл = 3 Ом, сопротивление нагрузки R2 изменяется от 0 до .

Записать условие, при котором по линии электропередачи можно передать максимальную мощность нагрузке.

Определить силу электрического тока в цепи для данного случае в амперах.

Определить максимальную мощность, которую можно передать нагрузке, в ваттах.

При правильном выполнении задания -= 9.

Таблица 1.8а

Номер ответа

ответЫ

1200.

4.

20.

12.

Rн = Rл= 3 Ом.

.

3.

Сила электрического тока в замкнутой цепи равна алгебраической сумме электродвижущих сил, действующих в цепи, делённой на сумму сопротивлений отдельных её элементов.

.

27.

Таблица 1.9

Номер вопроса,

задания

Вопросы, задания

Номер правильного

ответа

Дана принципиальная электрическая схема цепи, состоящей из машинного генератора G, лини электропередачи ЛЭП, электроосветительного устройства EL, амперметра РА, вольтметров PV1 и РV2 и выключателя SA.

Для чего предназначен машинный генератор?

Для чего предназначено электроосветительное устройство?

Для чего предназначена линия электропередачи?

Для чего предназначен выключатель?

Для чего предназначен амперметр?

Как включён амперметр в цепь по отношению к источнику и нагрузке?

Что такое предел измерения амперметра?

Как определить цену деления амперметра?

Для чего предназначен первый вольтметр?

Для чего предназначен второй вольтметр?

Как включены вольтметры в цепь по отношению к источнику и нагрузке?

Что такое предел измерения вольтметра?

Как определить цену деления вольтметра?

При правильном выполнении задания нечёт–чёт = 9.

Таблица 1.9а

Номер ответа

ответЫ

Максимальное значение силы тока, которое им можно измерить.

Для коммутации электрической цепи.

Как отношение предела измерения амперметра к максимальному количеству делений на его шкале.

Для преобразования электрической энергии в световую энергию.

Для измерения напряжения на зажимах генератора.

Для передачи электрической энергии от источника к нагрузке.

Для измерения напряжения на зажимах нагрузки.

Для преобразования механической энергии в электрическую энергию.

Параллельно.

Для измерения силы тока в цепи.

Как отношение предела измерения вольтметра к максимальному количеству делений на его шкале.

Последовательно.

Максимальное значение напряжения, которое им можно измерить.

Таблица 1.10

Номер вопроса,

задания

Вопросы, задания

Номер правильного

ответа

Данная принципиальная электрическая схема цепи, для которой известны показания электроизмерительных приборов при проведении экспериментов: при замкнутом выключателе амперметр РА показал 10 А; вольтметр РV1 показал 240 В ; вольтметр РV2 показал 220 В ; при разомкнутом выключателе вольтметр РV1 показал 250 В.

Запишите значение силы тока в цепи при замкнутом выключателе в амперах.

Запишите значение напряжения на зажимах генератора при замкнутом выключателе в вольтах.

Запишите значение напряжения на зажимах нагрузки при замкнутом выключателе в вольтах.

Определите падание напряжения в линии в вольтах.

Определите сопротивление линии в омах.

Определите потери мощности в линии в ваттах.

Определите мощность, отдаваемую генератором, в ваттах.

Определите мощность нагрузки в ваттах.

Определите сопротивление нагрузки в омах.

Определите показание амперметра при разомкнутом выключателе в амперах.

Определите показание второго вольтметра при разомкнутом выключателе в вольтах.

Определите электродвижущую силу генератора.

Определите падание напряжения на внутреннем сопротивлении генератора.

Определите внутреннее сопротивление генератора в омах.

Определите потери мощности в генераторе в ваттах.

Определите мощность, которая развивается генератором, в ваттах.

Определите коэффициент полезного действия линии электропередачи.

Определите коэффициент полезного действия генератора.

Определите коэффициент полезного действия электроустановки.

Что такое внешняя характеристика источника?

Запишите уравнение внешней характеристики источника.

Запишите уравнение внешней характеристики генератора с коэффициентами при неизвестных.

Когда напряжение на зажимах работающего генератора будет наибольшим?

При правильном выполнении задания нечёт–чёт = 46.

Таблица 1.10а

Номер ответа

ответЫ

250 В.

2.

10 В.

200.

1.

240.

100.

20.

2500.

220.

0,92.

10.

0,96.

2200.

0,88.

0.

Зависимость напряжения на зажимах источника от силы тока в цепи.

22.

.

2400.

При разомкнутом выключателе.

250.

.