Контрольная Работа По Дисциплине Электротехника
Контрольная Работа По Дисциплине Электротехника
Образование Киргизкой (Казахской) АССР : Предметом изучения Современной истории Казахстана являются ...
Социальные науки, их классификация : Общество настолько сложный объект, что...
Теория по геометрии 7-9 класс : Смежные углы – два угла, у которых одна...
©2015-2020 poisk-ru.ru Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2017-12-29
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных
Нужна помощь с учебой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных
Методические указания и контрольные задания
Разработчик: Баранов В.В., преподаватель
Бычкова Т.Г. , преподаватель ГБОУ СПО «Тверской колледж имени А.Н.Коняева»
Никифорова Л.Н. , преподаватель ГБОУ СПО «Тверской технологический колледж»
Весь курс «Электротехника и электроника» состоит из двух разделов: «Электротехника» и «Электроника». Данные методические указания разработаны для выполнения практических работ и решения задач студентами по разделу «Электротехника» , так же возможно применение разработки при выполнение контрольных работ студентами заочной формы обучения.
Контрольные работы выполняются самостоятельно и отправляются в колледж в установленные сроки.
Изучение дисциплины завершается экзаменом (зачетом), к которому допускаются только студенты, выполнившие контрольную работу на положительную оценку.
При выполнении контрольных работ необходимо соблюдать следующие основные требования:
- работы выполняются на листах формата А4 печатным шрифтом, допускается выполнение в тетради; четко и аккуратно, с достаточными интервалами между строчками;
- при решение задач необходимо приводить используемые формулы и законы с расшифровкой символов;
- обязателен список используемой литературы и интернет источников;
- схемы и чертежи выполняются с помощью компьютера или карандашом;
- тексты условий задач переписываются обязательно;
- рекомендуется сначала решить задачу в общем виде, а затем, после подстановки данных числовых значений вычислить результат.
Содержание контрольной работы определяется преподавателем и может содержать решение задач и ответы на вопросы задания.
1. Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники: Учебное пособие для студ. неэлектротехн. спец. средних специальных учебных заведений. –М.: Высшая школа, 2005
2. Контрольные материалы по электротехнике и электронике: учебное пособие для учреждений среднего проф. образования.- М.: Издательский центр «Академия», 2011
Задача по теме 1.2 Электрические цепи постоянного тока (Л1 § 2.1-2.9; Л2 § 2.1-2.14):
Задача 1. Для схемы, изображенной на рис.1.1, заданы величины всех сопротивлений резисторов ( R 5 = 4 Ом) и напряжение U АВ = 80 В. Определить токи в каждом сопротивлении и напряжения на каждом резисторе. Решение проверить с помощью закона Кирхгофа и баланса мощностей.
1. Сначала найдем суммарные сопротивления частей схемы:
R 2,3 = R 2 · R 3 /R 2 +R 3 = 10 ·15/10+15 = 6 Ом;
R 2,3,5 = R 2,3 + R 5 = 6+4 = 10 Ом;
Общее сопротивление следующего разветвления:
R 2,3,4,5 = R 2,3,5 ·R 4 / R 2,3,5 +R 4 = 10·10/ 10 +10 = 5 Ом.
R AB = R 1 + R 2,3,4,5 = 5+ 5= 10 Ом.
2. Обозначаем стрелками токи, проходящие через каждое сопротивление (см. рис. 1.1). Общий ток цепи:
I =I 1 = U AB / R AB = 80/ 10 = 8 A.
U 4 = U 2,3,5 = U AB - U 1; U 4 = U 2,3,5 = 80 – 40 = 40 В.
I = I 4 +I 5 ; I 5 = I – I 4 = 8 – 4= 4 А.
U 2 = U 3 = U 2,3,5 – U 5 ; U 2 = U 3 = 40 – 16 = 24 В.
3.Проверяем соблюдение первого закона Кирхгофа:
I 1 = I 2 +I 3 +I 4 ; 8 = 1,6 +2,4 +4
Проверяем правильность решения задачи с помощью баланса мощностей:
U AB ·I 1 = I 2 1 R 1 +I 2 2 R 2 +I 2 3 R 3 +I 2 4 R 4 +I 2 5 R 5 ;
80·8 = 8 2 ·5+1,6 2 ·15+2,4 2 ·10+4 2 ·10+4 2 ·4;
Таким образом, задача решена верно.
Задачи по теме 1.4 Однофазные электрические цепи переменного тока (Л1 § 4.1-4.15; Л2§ 4.1-4.11):
Задача 2 . Активное сопротивление катушки R К = 6 Ом, индуктивное X L = 10 Ом. Последовательно с катушкой включено активное сопротивление R = 2 Ом и конденсатор сопротивлением X C = 4 Ом (рис.2.а). К цепи приложено напряжение U = 50 В (действующее значение). Определить: полное сопротивление цепи; силу тока; коэффициент мощности; активную, реактивную и полную мощности; напряжения на каждом сопротивлении. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи.
1. Определяем полное сопротивление цепи:
3. Определяем коэффициент мощность цепи:
Sin φ = (Χ L -X C )/z = (10-4)/10 = 0,6;
по таблицам Брадиса находим φ = 36 50´. Угол сдвига фаз φ находим по синусу во избежании потери знака угла (косинус является четной функцией).
4. Определяем активную мощность цепи:
P = I 2 · (R K +R) = 5 2 · (6+2) = 200 Вт
P = U·I·cоsφ = 50·5·0¸8 = 200 (Вт).
Здесь cоs φ = (R K +R)/z = (6+2)/10 = 0,8.
5. Определяем реактивную мощность цепи:
Q = I 2 · (X L - X ̀ C ) = 5 2 · (10- 4) = 150 вар
Q = U·I· sinφ = 50·5·0¸6 = 150 вар.
6. Определяем полную мощность цепи:
7. Определяем падения напряжения на сопротивлениях цепи:
8. Построение векторной диаграммы начинаем с выбора масштаба для тока и напряжения. Задаемся масштабом по току: μ I =5/5=1,0 А/см (в 1 см – 1,0 А) и масштабом по напряжению μ U =50/5=10 В/см (в 1 см – 10 В). Построение векторной диаграммы (рис. 2.б) начинаем с вектора тока, который откладываем по горизонтали в масштабе
Вдоль вектора тока откладываем векторы падений напряжения на активных сопротивлениях U Rк и U R :
Из конца вектора U R откладываем в сторону опережения вектора тока на 90º вектор падения напряжения U L на индуктивном сопротивлении длиной . Из конца вектора U L откладываем в сторону отставания от вектора тока на 90º вектор падения напряжения на конденсаторе U C длиной
Геометрическая сумма векторов U Rк, U R , U L и U C равна полному напряжению U , приложенному к цепи.
Ответ: z = 10 Ом; I = 5 Ом; sin φ = 0,6; Р = 200 Вт; Q = 150 вар; S = 250 В·А;
U Rк = 30 В;, U L = 50 В; U R = 10 В; U C = 20 В.
Задача 3. Катушка с активным сопротивлением R 1 = 6 ОМ и индуктивным X L = 8 Ом соединена параллельно с конденсатором, емкостное сопротивление которого X C2 = 10 Ом (см. рис. 3.а). Определить: токи в ветвях и в неразветвленной части цепи; активные и реактивные мощности ветвей и в неразветвленной части цепи; активные и реактивные мощности ветвей и всей цепи; полную мощность цепи; углы сдвига фаз между током и напряжением в каждой ветви и во всей цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. К цепи приложено напряжение U = 100 В.
Решение. 1. Определяем токи в ветвях:
2. Углы сдвига фаз в ветвях находим по синусам углов во избежание потери знака угла:
sinφ 1 = следовательно: φ 1 = 53˚10.́
Так, как φ 1 >0, то напряжение опережает ток;
sіnφ 2 = -X C2 /z 2 = -10/10 = -1,0; φ 2 =-90º, т.е. напряжение отстает от тока, так как φ 2 <0.
По таблицам Брадиса находим cosφ 1 = cos 53º10' = 0,6; cos φ 2 = 0.
3.Определяем активные составляющие токов в ветвях:
I а 1 = I 1 ·cos φ 1 = 10·0¸6 = 6 A;
I p1 = I 1 · sin φ 1 = 10·0,8 = 8 A;
I a 2 = 0; I p 2 =10(-1¸0) = -10 A.
4. Определяем ток в неразветвленной части цепи:
5. Определяем коэффициент мощности всей цепи:
6. Определяем активные и реактивные мощности ветвей и всей цепи:
P 1 = U·I 1 ·cosφ 1 = 100·10·0,6 = 600 Bт;
Q 1 = U·I 1 · sin φ 1 = 100·10·0,8 = 800 вар;
Q 2 = U·I·sin φ 2 = 100·10(-1¸0) = -1000 вар
Q = Q 1 +Q 2 = 800+(-1000) = -200 вар.
Внимание! Реактивная мощность ветви с емкостью отрицательная, так как φ 2 <0.
7. Определяем полную мощность цепи:
Ток в неразветвленной части цепи можно определить значительно проще, без разложения токов на составляющие, зная полную мощность цепи и напряжение:
8. Для построения векторной диаграммы задаемся масштабом по току: μ I =10/4=2,5 А/см (в 1 см – 2,5 А) и масштабом по напряжению: μ U =100/4=25 В/см (в 1 см – 25 В).
Построение начинаем с вектора напряжения U (рис. 3.б). Под углом φ 1 к нему (в сторону отставания) откладываем в масштабе вектор тока I 1 , под углом φ 2 (в сторону опережения) - вектор тока I 2 . Геометрическая сумма этих токов равна току в неразветвленной части цепи. На диаграмме показаны также проекции векторов токов на вектор напряжения (активная составляющая I а1 ) и вектор, перпендикулярный ему (реактивные составляющие I p1 и I p2 ). При отсутствии конденсатора реактивная мощность первой ветви не компенсировалась и ток в цепи увеличивается до I = I 1 = 10 A.
Ответ: I 1 = 10 A; I 2 = 10 A; I = 6,33 A; P = 600 B; Q =-200 вар;
S = 633 B·A; φ 1 = 53º10'; φ 2 = -90º.
Задачи по теме 1.6 . Трехфазные электрические цепи (Л1 § 6.1-6.5; Л2 § 5.1-5.4).
Задача 4. В трехфазную четырехпроводную сеть включили звездой несимметричную нагрузку: в фазу А – конденсатор с емкостным сопротивлением X A = 10 Ом; в фазу В – активное сопротивление R B = 8Ом и индуктивное X В = 6 Ом, в фазу С – активное сопротивление R С = 5 Ом. Линейное напряжение сети U ном = 380 В. Определить фазные токи, начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и найти графически ток в нулевом проводе. Схема цепи рис. 4.а.
1. Определяем фазные напряжения установки:
U A = U B = U C = U ном / = 380/ = 220 В.
I A = U A / x А = 220/10 = 22 (А); I В = U В / z B = 220/10 = 22 А.
Для построения векторной диаграммы выбираем масштабы по току : μ I =10/1=10 А/см (1 см – 10 А) и по напряжению : μ U =100/1=100 В/см (1 см – 100 В). Построение диаграммы начинаем с векторов фазных напряжений U A, U В и U C , располагая их под углом 120º друг относительно друга (рис.4.б). Ток I A опережает напряжение U A на угол 90º; ток I В отстает от напряжения U B на угол φ В , который определяется из выражения:
Ток I C совпадает с напряжением U C . Ток в нулевом проводе равен геометрической сумме трех фазных токов. Измеряя длину вектора тока I 0 , которая оказалась равной 6,8 см; находим ток I 0 = μ I ·6,8 =10 А/см·6,8 см =
Задача 5. В трехфазную сеть включили треугольником несимметричную нагрузку (рис.5.а): в фазу АВ – конденсатор с емкостным сопротивлением X AB = 10 Ом; в фазу ВС – катушку с активным сопротивлением R BC = 4 Ом и индуктивным X BC = 3 Ом; в фазу СА – активное сопротивление R CА = 10 Ом. Линейное напряжение сети U ном = 220 В. Определить фазные токи, углы сдвига фаз и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. По векторной диаграмме определить числовые значения линейных токов.
1. Определяем фазные токи и углы сдвига фаз:
I AB = U ном /Х АВ = 220/10 = 22 А; угол φ AB = -90º;
cosφ ВС = R BC / Z BC = 4/5 = 0,8; где Z BC = (Ом).
I СA = U ном / R CА = 220/10 = 22 А; φ СА = 0.
Для построения векторной диаграммы выбираем масштаб по току: μ I =44/4,4 =10 А/см (1 см – 10 А), по напряжению μ U =220/2,75=80 В/см (1 см - 80 В). Затем в принятом масштабе откладываем векторы фазных (они же линейные) напряжений U АВ , U ВС , U СА под углом 120º друг относительно друга (рис.5.б). Под углом φ АВ =-90º к вектору напряжения U АВ откладываем вектор тока I AB ; в фазе ВС вектор тока I BС должен отставать от вектора напряжения U ВС на угол φ ВС = 36º50´, а в фазе СА вектор тока I СA совпадает с вектором напряжения U СА . Затем строим векторы линейных токов на основании известных
I A = I AB - I С A = I AB + (- I С A );
Измеряя длины векторов линейных токов ( L i -см) и пользуясь принятым масштабом, находим значения линейных токов:
Ответ: I AB = 22 А; I BС = 44 А; I СA = 22 А; I A =11 А; I B = 57 А; I С = 47 А;
φ AB = -90º; φ ВС = 36º50´; φ СА = 0; I A = 11 А; I B = 57 А; I С = 47 А.
Задача 1. Расчет электрических цепей с использованием законов Кирхгофа.
Резисторы заданного сопротивления ( R 1 …) соединены по схеме рис.6 и подключены к источнику постоянного напряжения U (тока I ). Индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора по которому проходит этот ток или действует напряжение. Например: через резистор R 3 проходит ток I 3 и на нем действует напряжение U 3 Определить общее сопротивление, ток в цепи I (напряжения U приложенное к цепи), силы тока и напряжения на каждом резисторе. Данные своего варианта принять по табл.1 и рис.6.
Указание: смотреть решение типовой задачи №1.
Задача 2. Расчет цепи переменного тока с последовательным соединением элементов.
Цепь переменного тока рис.7 содержит различные элементы (резисторы, индуктивности, емкости), включенные последовательно. Начертить схему цепи и определить следующие величины, относящиеся к данной цепи, если они не заданы в табл. 2: полное сопротивление z ; напряжение U , приложенное к цепи; ток I ; угол сдвига фаз (по величине и знаку); активную P , реактивную Q и полную S мощность цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение. Напряжение, приложенное к цепи, считать неизменным. Данные своего варианта принять по табл.2 и рис.7.
Примечание: индексы буквенных обозначений следует понимать так: Q L 1 – реактивная мощность в первом индуктивном сопротивлении, Q C 1 - то же, но в емкостном сопротивлении, P R 1 – активная мощность в первом активном сопротивлении, U R 1 , U L 1 , U C 1 – падения напряжения соответственно в первом активном, индуктивном, емкостном сопротивлениях.
Указание: смотреть решение типовой задачи №2.
Рис.7 Схема последовательного соединения резисторов
Рис.8Схема цепи переменного тока с двумя параллельными ветвями
Задача 3 . Расчет цепи переменного тока с параллельными ветвями.
Цепь переменного тока рис.8 содержит различные элементы (резисторы, индуктивности, емкости), расположенных на двух параллельных ветвях. Начертить схему цепи и определить следующие величины, относящиеся к данной цепи: токи в ветвях и в неразветвленной части цепи; активные и реактивные мощности ветвей и в неразветвленной части цепи; активные и реактивные мощности ветвей и всей цепи; полную мощность цепи; углы сдвига фаз между током и напряжением в каждой ветви и во всей цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. К цепи приложено напряжение U . Данные своего варианта принять по табл.3 и рис.8.
Указание: смотреть решение типовой задачи №3.
Задача 4. Расчет четырехпроводной трехфазной цепи с включенной звездой нагрузкой.
В трехфазную четырехпроводную сеть с линейным напряжением U ном включили звездой разные по характеру сопротивления (рис.9). Определить линейные токи и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. По векторной диаграмме определить числовое значение тока в нулевом проводе. Данные своего варианта принять по табл.4 и рис.9.
Указание: смотреть решение типовой задачи №4.
Задача 5. Расчет трехпроводной трехфазной цепи с включенной треугольником нагрузкой.
В трехфазную трехпроводную сеть с линейным напряжением U ном включили треугольником разные по характеру сопротивления (рис.10). Определить фазные токи и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. Из векторной диаграммы определить числовые значения линейных токов. Данные своего варианта принять по табл.5 и рис.10.
Указание: смотреть решение типовой задачи №5.
ОДОБРЕНА
Цикловой /предметной/ комиссией
«__»______________2014 г.
Протокол № ___
Председатель цикловой /предметной/ комиссии
___________ В.А. Савельев
Методические указания и варианты заданий
составлены в соответствии с рабочими программами по специальностям:
15.02.08 «Технология машиностроения»,
22.02.06 «Сварочное производство»,
23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта».
Задания для контрольной работы
Контрольная работа по электротехнике для заочного отделения.
Итоговая контрольная работа . Электротехника и электроника
Варианты контрольных работ по дисциплине « электротехника ...
Контрольная работа по дисциплине « Электротехника ...»
Образы Природы В Музыке Литературе Живописи Реферат
Психологические Новообразования В Младшем Школьном Возрасте Реферат
Состав Отчета По Практике
Темы Сочинений По Регионам 4 Декабря
Сочинение Обломов И Ольга Любовь