Методические рекомендации по решению задач 1 страница

Внимательно прочесть задания экзаменационного билета. На подготовку ответа дается 40 минут. Если для ответа необходимы справочные данные, схемы, рисунки с устройством электроизмерительных приборов, то студент может ими воспользоваться, они предоставляются экзаменатором. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДРУГИХ СПРАВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ТОМ ЧИСЛЕ СОТОВЫХ ТЕЛЕФОНОВ ЗАПРЕЩЕНО.

Зачёт является формой промежуточной аттестации и проводится в сроки, установленные учебным планом, и определяемые календарным учебным графиком образовательного процесса.

На зачете студенты должны показать: владение соответствующими электротехническими методами и приемами решения задач; четкое знание основных формул учебных разделов дисциплины; уверенное владение основными умениями и практическими навыками, предусмотренными программой, умение применять их при решении задач, сборке электрических цепей; знание теоретических основ и положений электрических цепей.

Сдача зачета организуется в форме устного ответа на два теоретических вопроса. Количество экзаменационных билетов – 30 шт.

При подготовке к ответу на задания экзаменационного билета, экзаменующийся может пользоваться справочными данными, схемами выпрямителей, рисунками с устройством электроизмерительных приборов, макетами электрических машин, расположенными на столе преподавателя.

Итогом зачета является оценка «зачтено», «не зачтено». При неудовлетворительной оценке обучающийся имеет право на пересдачу сдаче в последний день сессии (день пересдачи).

1 Петленко, Б. И. Электротехника и электроника [Текст]: учебник / Б. И. Петленко, Ю. М. Иньков, А. В. Крашенинников и др.; Под ред. Ю.М. Инькова. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия»,2012.-368 с.- ISBN 978-5-7695-8358-2

1 Евдокимов, Ф. Е. Теоретические основы электротехники [Текст]: учебник для студентов образовательных учреждений сред. проф. Образования / Ф. Е. Евдокимов. – 9-е изд., стереотип. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 560 с.- 20000экз. – ISBN 5-7695-1106-0

1 Электротехника (постоянный ток): компьютерная обучающая программа [Электронный ресурс]. М.: ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2001.

2 Компьютерная обучающая программа по составлению электрических схем «Начало электроники» [Электронный ресурс]. Учебная лаборатория Компьютерного моделирования механико-математического факультета НИИ механики и математики Казахского государственного национального университета имени аль-Фараби. 2000.

1 Видеокурс «Электротехника и электроника». Форма доступа: www.eltray.com

2 Свободная энциклопедия. Сайт. Форма доступа: http://ru.wikipedia.org

ЗАДАЧА №1 «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА»

В цепи известны напряжения U₂=30 B, U₃=10 B, U₁=20 B и величина сопротивления R₁=10 Oм. Определить эквивалентное сопротивление и ток цепи, величину напряжения на зажимах цепи и сопротивления R₂, R₃.

В цепи известны напряжения U₁=30 B, U₂=10 B, U₃=20 B и величина сопротивления R₁=10 Oм. Определить эквивалентное сопротивление и ток цепи, величину напряжения на зажимах цепи и сопротивления R₂, R₃.

В цепи известны напряжения U₁=15 B, U₂=40 B, U₃=25 B и величина сопротивления R₁=15 Oм. Определить эквивалентное сопротивление и ток цепи, величину напряжения на зажимах цепи и сопротивления R₂, R₃.

В цепи известны напряжения U₁=40 B, U₂=15 B, U₃=35 B и величина сопротивления R₃=7 Oм. Определить эквивалентное сопротивление и ток цепи, величину напряжения на зажимах цепи и сопротивления R₁, R₂.

В цепи известны напряжения U₁=10 B, U₂=50 B, U₃=60 B и величина сопротивления R₂=5 Oм. Определить эквивалентное сопротивление и ток цепи, величину напряжения на зажимах цепи и сопротивления R₁, R₃.

В цепи известны напряжения U₁=60 B, U₂=20 B, U₃=70 B и величина сопротивления R₂=20 Oм. Определить эквивалентное сопротивление и ток цепи, величину напряжения на зажимах цепи и сопротивления R₁, R₃.

В цепи известны напряжения U₁=36 B, U₃=42 B, величина сопротивления R₂=13 Oм и ток цепи I=6 А. Определить эквивалентное сопротивление, величину напряжения на зажимах цепи и на резисторе R₂, сопротивления R₁, R₃.

В цепи известны напряжения U₁=30 B, U₂=50 B, величина сопротивления R₃=6 Oм и ток цепи I=2 А. Определить эквивалентное сопротивление, величину напряжения на зажимах цепи и на резисторе R₃, сопротивления R₁, R₂.

В цепи известны напряжения U₁=15 B, U₂=30 B, величина сопротивления R₃=10 Oм и ток цепи I=3 А. Определить эквивалентное сопротивление, величину напряжения на зажимах цепи и на резисторе R₃, сопротивления R₁, R₂.

В цепи известно напряжение на зажимах U=100 B, величина сопротивлений R₂=15 Oм, R₃=10 Ом и ток цепи I=2 А. Определить эквивалентное сопротивление, величину напряжения на каждом резисторе, сопротивление R₁.

В цепи известно напряжение на зажимах U=200 B, величина сопротивлений R₂=10 Oм, R₃=30 Ом и ток цепи I=4 А. Определить эквивалентное сопротивление, величину напряжения на каждом резисторе, сопротивление R₁.

В цепи известно напряжение на зажимах U=120 B, величина сопротивлений R₁=5 Oм, R₂=3 Ом и ток цепи I=2 А. Определить эквивалентное сопротивление, величину напряжения на каждом резисторе, сопротивление R₃.

В цепи известно напряжение на зажимах U=240 B, величина сопротивлений R₂=5 Oм, R₃=25 Ом и ток цепи I=6 А. Определить эквивалентное сопротивление, величину напряжения на каждом резисторе, сопротивление R₁.

В цепи известно напряжение на зажимах U=30 B, величина сопротивлений R₁=2 Oм, R₃=6 Ом и ток цепи I=3 А. Определить эквивалентное сопротивление, величину напряжения на каждом резисторе, сопротивление R₂.

В цепи известны напряжения U₂=40 B, U₃=60 B, величина сопротивления R₁=3 Oм и ток цепи I=10 А. Определить эквивалентное сопротивление, величину напряжения на зажимах цепи и на резисторе R₁, сопротивления R₂, R₃.

В цепи известны напряжения U₁=20 B, U₂=40 B, величина сопротивления R₃=10 Oм и ток цепи I=4 А. Определить эквивалентное сопротивление, величину напряжения на зажимах цепи и на резисторе R₃, сопротивления R₁, R₂.

В цепи известно напряжение на зажимах U=32 B, напряжение на резисторе U₃=6 B, величина сопротивления R₂=5 Oм и эквивалентное сопротивление Rэкв = 16 Ом. Определить ток цепи, сопротивления R₁, R₃, напряжения на резисторах R₁, R₂.

В цепи известно напряжение на зажимах U=150 B, эквивалентное сопротивление Rэкв=30 Ом, сопротивления резисторов R₁=15 Oм, R₂=2 Ом. Определить величину напряжения на каждом резисторе, сопротивление R₃, ток цепи.

В цепи известно напряжение U₃=21 B, ток цепи I=3 А, эквивалентное сопротивление Rэкв=120 Ом, сопротивление резистора R₁=1 Oм. Определить величину напряжения на зажимах цепи, на резисторах R₁, R₂, сопротивления R₂, R₃.

В цепи известно напряжение U₂=10 B, ток цепи I=2 А, эквивалентное сопротивление Rэкв=16 Ом, сопротивление резистора R₁=3 Oм. Определить величину напряжения на зажимах цепи, на резисторах R₁, R₃, сопротивления R₂, R₃.

В цепи известно напряжение на зажимах U=360 B, эквивалентное сопротивление Rэкв=18 Ом, сопротивление резисторов R₁=3 Oм, R₃=7 Ом. Определить величину напряжения на всех резисторах, сопротивление R₂, ток цепи.

В цепи известно напряжение на зажимах U=100 В, на резисторе U₁=20 B, эквивалентное сопротивление Rэкв=10 Ом, сопротивление резистора R₃=3 Oм. Определить величину напряжения на резисторах R₂, R₃, сопротивления R₁, R₂, ток цепи.

В цепи известно напряжение U₁=15 B, ток цепи I=3 А, эквивалентное сопротивление Rэкв=25 Ом, сопротивление резистора R₂=10 Oм. Определить величину напряжения на зажимах цепи, на резисторах R₂, R₃, сопротивления R₁, R₃.

В цепи известно напряжение на зажимах цепи U=92 B, эквивалентное сопротивление Rэкв=46 Ом, сопротивления резисторов R₂=12 Oм, R₃=18 Ом. Определить величину напряжения на всех резисторах, сопротивление R₁, ток цепи.

В цепи известны напряжения на зажимах цепи U=150 B и U₂=60 В, эквивалентное сопротивление Rэкв=15 Ом, сопротивление резистора R₁=3 Oм. Определить величину напряжения на резисторах R₁, R₃, сопротивления R₂, R₃, ток цепи.

В цепи известно напряжение U₃=9 B, ток цепи I=3 А, эквивалентное сопротивление Rэкв=300 Ом, сопротивление резистора R₂=7 Oм. Определить величину напряжения на зажимах цепи, на резисторах R₁, R₂, сопротивления R₁, R₃.

В цепи известно напряжение на зажимах U=140 B, эквивалентное сопротивление Rэкв=28 Ом, сопротивление резисторов R₁=7 Oм, R₃=8 Ом. Определить величину напряжения на всех резисторах, сопротивление R₂, ток цепи.

В цепи известно напряжение U₂=21 B и на зажимах цепи U=60 Ом, ток цепи I=3 А, эквивалентное сопротивление Rэкв=120 Ом, сопротивление резистора R₁=1 Oм. Определить величину напряжения на зажимах цепи, на резисторах R₁, R₂, сопротивления R₂, R₃.

В цепи известно напряжение U₁=20 B, ток цепи I=2 А, эквивалентное сопротивление Rэкв=16 Ом, сопротивление резистора R₃=2 Oм. Определить величину напряжения на зажимах цепи, на резисторах R₂, R₃, сопротивления R₁, R₂.

В цепи известно напряжение на зажимах U=80 B, эквивалентное сопротивление Rэкв=16 Ом, сопротивления резисторов R₁=8 Oм, R₂=2 Ом. Определить величину напряжения на всех резисторах, сопротивление R₃, ток цепи.

В цепи известны напряжения на зажимах цепи U=200 В и U₁=100 B, эквивалентное сопротивление Rэкв=20 Ом, сопротивление резистора R₃=0,5 Oм. Определить величину напряжения на резисторах R₂, R₃, сопротивления R₁, R₂, ток цепи.

ЗАДАЧА №2 «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА»

i=5,5 sin (wt+150^о) А Определить характер и величину

u=20 sin (wt+60^о) В сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.

Т.к. ток опережает напряжение на 90^о, значит, в цепи имеется только емкостное сопротивление.

2,5

Дано: i=11 sin (wt-90^о) А u=38 sin (wt-180^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=5 sin (wt+45^о) А u=70 sin (wt+45^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=1 sin (wt+45^о) А u=30 sin (wt+135^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=10,3 sin (wt+135^о) А u=103 sin (wt+45^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=2,5 sin (wt-60^о) А u=77 sin (wt-60^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=16 sin (wt-210^о) А u=380 sin (wt-120^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=0,7 sin (wt-120^о) А u=127 sin (wt-150^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=11 sin (wt-90^о) А u=300 sin (wt-90^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=6 sin (wt+30^о) А u=30 sin (wt+120^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=3 sin (wt-30^о) А u=55 sin (wt+60^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=20 sin (wt-60^о) А u=280 sin (wt-150^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=15 sin (wt+135^о) А u=200 sin (wt+135^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.

Дано: i=10 sin (wt-30^о) А u=150 sin (wt-120^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=15 sin (wt-180^о) А u=150 sin (wt-90^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=7 sin (wt+90^о) А u=15 sin (wt+90^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=4,5 sin (wt+45^о) А u=300 sin (wt-45^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=0,6 sin (wt+120^о) А u=45 sin (wt+210^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=4 sin (wt+60^о) А u=54 sin (wt+60^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=7 sin (wt+90^о) А u=60 sin (wt+180^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=2 sin (wt+120^о) А u=20 sin (wt+30^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=0,2 sin (wt+180^о) А u=7 sin (wt+180^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=8 sin (wt-180^о) А u=80 sin (wt-90^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.

Дано: i=12 sin (wt+150^о) А u=300 sin (wt+60^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=6 sin (wt-60^о) А u=240 sin (wt-60^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=4 sin (wt-120^о) А u=80 sin (wt-30^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=3,5 sin (wt+90^о) А u=160 sin (wt+180^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=20 sin (wt-210^о) А u=150 sin (wt-210^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=25 sin (wt-1350^о) А u=80 sin (wt-45^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.
Дано: i=2,5 sin (wt+60^о) А u=32 sin (wt-30^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.	Дано: i=0,5 sin (wt+30^о) А u=45 sin (wt-60^о) В Задание: Определить характер и величину сопротивления цепи, мощность. В масштабе построить временную и векторную диаграммы.

ЗАДАЧА №3 « РАСЧЕТ И ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ ПО ДОПУСТИМОМУ НАГРЕВУ И ДОПУСТИМОЙ ПОТЕРЕ НАПРЯЖЕНИЯ»

Цель: рассчитать сечение проводов по допустимой потере напряжения и проверить эти провода по нагреву.

Оборудование: методические указания, учебник [1], микрокалькулятор.

При протекании по проводнику электрического тока происходит его нагрев. Нагрев изменяет физические свойства проводника. Чрезмерный нагрев опасен для изоляции, вызывает перегрев контактных соединений, перегорание проводника, что может привести к пожару или взрыву при неблагоприятных условиях окружающей среды.

Максимальная температура нагрева проводника, при которой изоляция его сохраняет диэлектрические свойства и обеспечивается надежная работа контактов, называется предельно допустимой, а наибольший ток, соответствующий этой температуре - длительно допустимым током по нагреву.

Расчёт сечения проводов и кабелей осуществляется обычно тремя способами:

После выполнения этих расчётов выбирают стандартное сечения жилы проводника, равное максимальному из расчётных значений (или ближайшее большее).

При относительно небольшой длине линий (~ до 30м) расчёт на нагревание является определяющим. При прохождении по проводнику электрического тока выделяется тепло и проводник нагревается.

Нагрев изолированных проводов не должен быть выше определённого предела, т.к. изоляция при сильном нагреве может обуглиться и даже загореться. Для безаварийной работы проводов и кабелей нормами установлена предельно допустимая температура нагрева (60-80^оС) в зависимости от типа изоляции, условий монтажа и температуры окружающей среды. Применяя эти установки, а также зная максимальную силу тока в проводе, по таблицам выбирают сечение проводника.