Содержание:
"Вариант 97
1 Расчёт цепей постоянного тока.
Задача 1.1
№
варианта Рисунок ЭДС
Е, В Сопротивление
R1,
Ом R2,
Ом R3,
Ом R4,
Ом R5,
Ом R6,
Ом R7,
Ом R8,
Ом R9,
Ом
97 1.4.7 60 10 90 21 - 30 - 5 10 -
Рассчитать токи и напряжения на всех резистивных элементах и со-ставить баланс мощностей.
По результатам расчёта проверить выполнение второго закона Кирхгофа, построить потенциальную диаграмму и письменно ответить на следующие теоретические вопросы:
1) сформулировать признак последовательного соединения;
2) записать формулировку второго закона Кирхгофа;
3) пояснить, в чем заключается баланс мощностей;
4) чем определяется угол наклона участка на потенциальной диа-грамме;
5) дать определение делителя напряжения;
6) дать определение эквивалентного сопротивления Rэ.
Задача 1.2
Для цепи, представленной на рис 1.2, используя данные R1, R2, R3 задачи 1.1, рассчитать токи и напряжения на всех резистивных элементах и составить баланс мощностей.
№
варианта Рисунок ЭДС
Е, В Сопротивление
R1,
Ом R2,
Ом R3,
Ом R4,
Ом R5,
Ом R6,
Ом R7,
Ом R8,
Ом R9,
Ом
97 1.4.7 60 10 90 21 - 30 - 5 10 -
По результатам расчёта проверить выполнение первого закона Кирхгофа и письменно ответить на следующие теоретические вопросы:
1) сформулировать признак параллельного соединения;
2) дать определение понятиям электрическая цепь, схема электриче-ской цепи, ветвь, узел, контур;
3) записать формулировку первого закона Кирхгофа;
4) дать определение делителя тока.
Задача 1.3
№
варианта Рисунок ЭДС
Е, В Сопротивление
R1,
Ом R2,
Ом R3,
Ом R4,
Ом R5,
Ом R6,
Ом R7,
Ом R8,
Ом R9,
Ом
97 1.4.7 60 10 90 21 - 30 - 5 10 -
Для цепи, представленной на рис 1.3, используя данные R1, R2 , R3 задачи 1.1, рассчитать:
1) токи и напряжения на всех резистивных элементах методом пре-образований и составить баланс мощностей;
2) определить токи во всех ветвях схемы методом законов Кирхгофа;
3) определить токи во всех ветвях схемы методом контурных токов;
4) определить токи во всех ветвях схемы методом узловых потенциа-лов;
5) определить ток любой ветви методом эквивалентного генератора напряжений;
6) результаты расчёта свести в таблицу;
7) преобразовать источник ЭДС в источник тока, для полученной схемы определить все токи и составить баланс мощностей для данного случая. Полученные результаты сравнить с аналогичным пунктом 1.
Задача 1.4
Для схемы электрической цепи изображённой на рис. 1.4.7 с учётом данных своего варианта (табл. 1.1) необходимо выполнить:
1) методом преобразований (свёртки) определить токи во всех ветвях схемы;
2) определить входное сопротивление исходной схемы относительно произвольно выбранной ветви;
3) письменно ответить на следующие теоретические вопросы:
а) записать формулировку закона Ома для участка цепи;
б) дать определение входному сопротивлению;
в) дать определение источнику ЭДС и источнику тока;
д) объяснить, что такое внутреннее сопротивление источника, и как экспериментально оно определяется.
№
варианта Рисунок ЭДС
Е, В Сопротивление
R1,
Ом R2,
Ом R3,
Ом R4,
Ом R5,
Ом R6,
Ом R7,
Ом R8,
Ом R9,
Ом
97 1.4.7 60 10 90 21 – 30 – 5 10 –
Задача 2.1
№
вар Е,
В ψ
град f
Гц R1
Ом R2,
Ом R3,
Ом L1,
мГн L2,
мГн L3,
мГн C1,
мкФ C2,
мкФ С3,
мкФ
97 150 60 60 20 30 10 - 10,6 10,6 221,16 221,16 265,4
Для схемы электрической цепи, используя любые значения R, L, С своего варианта, приведенные в таблице 2.1, необходимо:
I часть
1) записать закон изменения ЭДС е(t) с учётом начальной фазы ψ;
2) рассчитать ток в цепи, падения напряжений на всех элементах;
3) составить баланс мощностей, определить активную, реактивную, полную мощности и коэффициент мощности цепи cosφ;
4) построить топографическую диаграмму напряжений.
II часть
При заданных параметрах R и L, рассчитать резонансную емкость СРЕЗ и в этом режиме определить:
1) ток в цепи, падения напряжений на всех элементах цепи;
2) определить активную, реактивную, полную мощности и коэффи-циент мощности цепи cosφ;
3) объяснить свойства анализируемой цепи, соответствующие режи-му резонанса. Построить топографическую диаграмму напряжений.
III часть
Письменно ответить на следующие теоретические вопросы:
1) записать формулировки законов Кирхгофа для цепи синусоидаль-ного тока;
2) дать объяснение коэффициенту мощности cosφ и пояснить его от-личие от КПД;
3) изобразить треугольник сопротивлений и записать, как определя-ется угол сдвига между током и напряжением на участке цепи;
4) сформулировать условия возникновения резонанса напряжений;
5) перечислить отличительные свойства цепи в режиме резонанса напряжений.
Задача 2.2
№
вар Е,
В ψ
град f
Гц R1
Ом R2,
Ом R3,
Ом L1,
мГн L2,
мГн L3,
мГн C1,
мкФ C2,
мкФ С3,
мкФ
97 150 60 60 20 30 10 - 10,6 10,6 221,16 221,16 265,4
Для схемы электрической цепи, приведённой на рис, используя дан-ные R, L, С, с которыми рассчитывалась задача № 2.1, необходимо вы-полнить следующее:
I часть
1) рассчитать активную, реактивную и полную проводимости ветвей и всей цепи;
2) рассчитать токи в ветвях и падения напряжения на всех элементах цепи;
3) определить активную, реактивную, полную мощности и коэффи-циент мощности цепи cosφ. Построить векторную диаграмму токов и напряжений цепи.
II часть
При заданных параметрах R и L, рассчитать резонансную емкость СРЕЗ и в этом режиме определить:
1) токи в ветвях цепи;
2) определить активную, реактивную, полную мощности и коэффи-циент мощности цепи cosφ;
3) объяснить свойства анализируемой цепи, соответствующие режи-му резонанса. Построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений;
4) рассчитать активную Iа1 и реактивную IL1 составляющую тока пер-вой ветви.
III часть
Письменно ответить на следующие теоретические вопросы:
1) изобразить треугольник токов, проводимостей и мощностей;
2) объяснить, с какой практической целью используется параллель-ное включение конденсатора относительно зажимов эквивалентного со-противления нагрузки ZН;
3) указать особенности работы электрической цепи в режиме резонанса токов.
Задача 2.3
Для заданной цепи (рис.2.3) изобразить схему своего варианта, ис-пользуя данные параметры из таблицы 2.1.
№
вар Е,
В ψ
град f
Гц R1
Ом R2,
Ом R3,
Ом L1,
мГн L2,
мГн L3,
мГн C1,
мкФ C2,
мкФ С3,
мкФ
97 150 60 60 20 30 10 - 10,6 10,6 221,16 221,16 265,4
1. Расчет трехфазных цепей.
Задача 3.1.
Рассчитать схему электроснабжения трехфазной нагрузки, состоя-щую из симметричного источника питания с линейным напряжением UЛ и трех однофазных потребителей (рис.3.1) с сопротивлениями RA, RB и RC. (табл. 3.1).
№, UЛ, RA, RB, RC,
97 200 50 25 20
Рассчитать линейные токи, фазные (UA, UB, UC) и линейные напряже-ния потребителя, напряжение смещения нейтрали (U0’0), ток нулевого про-вода и мощности отдельных фаз и всей системы для трех режимов:
а) симметричная нагрузка, при сопротивлениях;
б) несимметричная нагрузка без нулевого провода;
в) несимметричная нагрузка с нулевым проводом.
Задача 4.1.
Дана линейная электрическая цепь, питаемая от несинусоидального источника напряжения. Определить показания приборов, включённых в цепь, изображённую на рис.4.1.1.
Параметры цепи по первой гармоники заданы в таблице 4.1.
Номер Сопротивление Постоянная составляющая
U0, В Первая гармоника u1(t), В Третья гармоника u3(t), В
Вариант Схема R XL XC
Ом Ом Ом
97 4.1.1 5 - 5 10 30√2sinωt 16√2sinωt
Записать закон изменения тока в ветви источника i(t) и напряжения источника u(t). Построить временную диаграмму напряжения источника u(t).
Указать влияние емкости C на действующее значение тока ветви при несинусоидальном напряжении источника.
Литература
1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Изд. 8-е. 1984
2. Горбунов А.Н., Кабанов И.Д., Кравцов А.В., Редько И.Я. Теоре-тические основы электротехники. — М.: УМЦ «ТРИАДА», 2003.
3. Учебное пособие для студентов электротехнических специально-стей. — Москва.: МГАУ, 2007.
4. Зевеке Г.В., Ионкин П.А. и др. Основы теории цепей. — М.: Энер-гоатомиздат, 1989.
"
