МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт кибернетики, информатики и связи Кафедра «Электроэнергетика»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям по дисциплинам

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА, ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

для студентов очной формы обучения специальностей

ИСТ ГИС ГН ГОР ГПН ГФН МГ НЛ ПМК ПРИЗ ТПП ЗСб(пэр)

Тюмень 2011

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям по дисциплине

«Электротехника и электроника»

для студентов очной формы обучения

Составители:

Сидоров С.В., Брыкова Е.В., Аипов Н.А., Леонова Н.А., Черноскулова В.А.

Войнова А.Е., Тверякова Е.М.

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначены для оказания помощи студентам неэлектротехнических специальностей при подготовке к ФЭПО и решении задач по курсам «Электротехника и электроника», «Общая электротехника». Содержание работ соответствует типовой программе.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока.

1) Основные определения и топологические параметры электрических цепей.

2) Закон Ома и его применение для расчета электрических цепей.

3) Законы Кирхгофа и их применения для расчета электрических цепей.

Анализ цепей постоянного тока с одним источником энергии.

Мощность цепи постоянного тока. Баланс мощностей.

Расчет нелинейных цепей постоянного тока.

Анализ и расчет линейных цепей переменного тока.

Способы представления и параметры синусоидальных величин.

Электрические цепи с индуктивным, резистивным и ёмкостным элементами.

Сопротивления и фазовые соотношения между токами и напряжениями.

Активная, реактивная и полная мощности. Коэффициент мощности.

Частотные свойства электрической цепи . Резонанс.

Трехфазные цепи. Основные понятия. Элементы трехфазных цепей.

Анализ и расчет магнитных цепей.

Основные понятия электромагнитного поля и основные магнитные величины.

Свойства ферромагнитных материалов. Определения, классификация, законы магнитных цепей.

Магнитные цепи с постоянным и переменным магнитными потоками.

Электромагнитные устройства, электрические машины, основы электропривода и электроснабжения.

Трансформаторы.

Машины постоянного тока.

Асинхронные машины

Синхронные машины.

Основы электроники и электрические измерения.

Элементная база электронных устройств.

Источники вторичного электропитания.

Усилители электрических сигналов.

Основы цифровой электроники.

Фильтры.

Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока.

1)Основные определения и топологические параметры электрических цепей.

1.1 Количество узлов в данной схеме равно

• шести

• пяти

• четырем

• семи

Решение: количество узлов в данной схеме равно четырем, так как узел-это место в котором соединяются 3 и более ветвей.

1.2 Проводимость участка цепи равна

• R

• 1/R

• E/R

• E²/R

Решение: проводимость участка цепи ровна 1/R

1.3 Если ток, измеряемый амперметром, равен 10 мА. То показание вольтметра равно…

• 20 B

• 5 B

• 10 B

• 20 кB

Решение: согласно закону Ома, вольтметр покажет напряжение

Ветвью называют участок электрической цепи с одним и тем же значением…

• тока во всех элементах участка

• мощности у всех элементов участка

• напряжения на всех элементах участка

• проводимости всех элементов участка

Величиной, представляющей силу тока, является…

• 0,02 См

• 100 ВА

• 10 А

• 127 В

Решение: Единицей электрического тока является ампер (А).

Сименс (См)- единица измерения электрической проводимости.

Вольт-ампер (ВА)- единица измерения полной мощности.

Вольт (В)- единица измерения электрического напряжения.

Единицей измерения электродвижущей силы (ЭДС) источника является…

• Ампер

• Ватт

• Ом

• Вольт

Ваттметр измеряет мощность приемника(ов)...

• R₂ и R₃

• всех

• R₁

• R₁ и R₂

Механическую характеристику двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением определяет выражением…

• 

• 

• 

• 

2)Закон Ома и его применение для расчета электрических цепей.

2.2 Если пять резисторов с сопротивлениями R₁ = 100 Ом, R₂ = 10 Ом, R₃ =20 Ом, R₄ =500 Ом, R₅=100 Ом соединены последовательно, то ток будет ...

• наибольшим в сопротивлении R₄

• наибольшим в сопротивлениях R₁ и R₅

• наибольшим в сопротивлении R₂

• один и тот же

2.3 Если величина r равна 50 Ом, то активное сопротивление цепи составит…

• 70.7 Ом

• 0.02 Ом

• 2500 Ом

• 50 Ом

2.4 Выражение для падения напряжения на данном участке будет иметь вид…

• U = RI²

• U = -RI

• U = I/R

• U = RI

Решение: зависимость тока от напряжения в линейном элементе определяется законом Ома: I=U/R. Направления I и U не совпадают, поэтому U = - RI

2.5 При U = 80 В, а I = 4 А сопротивление R равно…

• 320 Ом

• 0,05 Ом

• 20 Ом

• 160 Ом

Решение: по закону Ома сопротивление R = U/I = 80/4 = 20 Ом

Если ЭДС Е=40 В. сопротивление R = 2 Ом, ток I = 1 А. то напряжение U равно…

• 38 В

• 40 В

• -40 В

• 42 В

Решение: по обобщенному закону Ома U=E - RI = 40-2·1 = 38B.

3)Законы Кирхгофа и их применения для расчета электрических цепей.

3.1 Первый закон Кирхгофа формулируется следующим образом…

• алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле, равна нулю

• сила тока в цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению этой цепи

• алгебраическая сумма падений напряжений в контуре равна алгебраической сумме ЭДС в том же контуре

• алгебраическая сумма напряжений вдоль контура равна нулю

3.2 Выражение для первого закона Кирхгофа имеет вид...

P = I²R

3.3 Выражение для второго закона Кирхгофа имеет вид…

U =RI

3.4 Количество независимых уравнений по законам Кирхгофа, необходимое для расчета токов в ветвях заданной цепи, составит…

• шесть уравнений по второму закону

• два уравнения по первому закону

• четыре уравнения по первому закону и два по второму закону

• три уравнения по первому закону и три по второму закону

Решение: в представленной схеме количество узлов у = 4, количество ветвей В=6. По первому закону Кирхгофа составляется (у - l) = 3 независимых уравнения, по второму закону Кирхгофа - [В - (у - l ) = 3] независимых уравнения.