Методические указания к выполнению контрольных работ

Примерный тематический план.

Пояснительная записка

Висновок

Вихрові струми, струми Фуко (на честь Леона Фуко) — вихрові індукційні струми, які виникають у масивних провідниках при зміні магнітного потоку, який їх пронизує.

Вперше вихрові струми виявлені французьким ученим Франсуа Араго (1786—1853) в 1824 р. у мідному диску, розташованому на осі під магнітною стрілкою, яка оберталася.

Вихрові струми, струми Фуко (на честь Леона Фуко) — вихрові індукційні струми, які виникають у масивних провідниках при зміні магнітного потоку, який їх пронизує.

Вперше вихрові струми виявлені французьким ученим Франсуа Араго (1786—1853) в 1824 р. у мідному диску, розташованому на осі під магнітною стрілкою, яка оберталася.

Предлагаемая программа по электротехнике, составлена в соответствие с требованиями Государственного стандарта.

Для специальности 270103.51 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

В процессе преподавания электротехники особая роль отводится демонстрационным экспериментам и лабораторным работам, на которых студенты получают навыки работы с измерительными приборами и производят обработку результатов.

Успешная реализация предлагаемой программы возможна при условии использования современных активных методов обучения. Для текущего контроля рекомендуется проводить письменные самостоятельные работы, тестирование для промежуточного контроля- зачеты и контрольные работы.

В примерном тематическом плане раскрыты последовательность изучения разделов и указано количество часов на их изучение.

Преподаватели имеют право вносить изменения, переставлять темы, увеличивать или уменьшать количество часов на изучение отдельных разделов и тем.

Наименование разделов и тем	Максимальная учебная нагрузка студента, час	Аудиторная нагрузка	Самостоятельнаяработа студента
Лекции	Лабораторные работы	Практические занятия
Введение
Раздел№1 Электрические цепи постоянного тока. 1.1 Начальные сведения об электрическом токе 1.2 Электрический ток 1.3 Электрическая цепь 1.4 Расчет электрических цепей постоянного тока
Раздел№2   Электрические цепи переменного тока 2.1Начальные сведения о переменном токе 2.2Элементы и параметры электрических цепей переменного тока 2.3 Расчет электрических цепей переменного тока с помощью векторных диаграмм 2.4 Трехфазные цепи при соединении нагрузки звездой   2.5 Трехфазные цепи при соединении нагрузки треугольником   Итого:

Для студентов заочного обучения предусмотрена одна контрольная работа. Количество вариантов –20. Номер варианта соответствует порядковому номеру в приказе о зачислении (журнале). Требования к оформлению работы указаны в методических рекомендациях. Работа зачтена при выполнении всех заданий. В случае незачета работы указываются конкретные ошибки в решении или оформлении, при исправлении которых студент руководствуется замечаниями преподавателя.

Пример 1: Для схемы, приведенной на рис. 1, определить эквивалентное тивление цепи R _AB, токи в каждом резисторе и напряжение U_AB приложение к цепи. Заданы сопротивления резисторов и ток I₄. Как изменяться токи в резисторах при а) замыкании рубильника P₁ (замыкание накоротко), б) расплавлении вставки предохранителя Пр4(выключается из схемы R₄)? В обоих случаях напряжения U_AB остается неизменным. Решение. Задача относится к теме «Электрические цепи постоянного тока». После усвоения условие задачи проводим поэтапное решение, предварительно обозначив стрелкой направление тока в каждом резисторе. Индекс тока должен соответствовать номеру резистора, по которому он проходит

1. Определяем общее сопротивление разветвления R₂ R₃. Резисторы соединены параллельно, поэтому

Теперь схема цепи принимает вид, показанный на рис. 1,бю

2. Резисторы R_2,3 и R₅ соединены последовательно, их общее сопротивление

Соответствующая схема приведена на рис. 1,в.

3. Резисторы R_2,3,5 и R₄ соединены параллельно, их общее сопротивление

4. Находим эквивалентное сопротивление всей цели:

R_AB=R₁+R_2,3,4,5=5+5=10 Ом. (рис. 1,б)

5. Зная силу тока I ₄, находим напряжение на резисторе R ₄:

B.

Это же напряжение приложено к резисторам R _{2, 3} + R ₅. (рис 1, б). Поэтому ток в резисторе R ₅

A.

6. Находим падения напряжения на резисторе R ₅:

В.

Поэтому напряжение на резисторе R _{2, 3},

B.

7. Определяем точки в резисторах R ₂ и R ₃:

А; А.

Применяя первый закон Кирхгофа, находим ток в резисторе R ₁:

А.

8. Вычисляем падения 7апряжение на резисторе R ₁:

B.

9. Находим напряжение U_AB, приложенное ко всей цепи:

В. или В.

10. При включении рубильника Р1 сопротивление R ₁ замыкается накоротко и схема цепи имеет вид, локальный на рис. 1, е. Эквивалентное сопротивление цепи в этом случае

Ом.

Поскольку напряжение U_AB остаётся равным 100 В, можно найти токи в резисторах R ₄ и R ₅:

А; А.

Определяем падение напряжение на резисторе R ₅

В.

Поэтому напряжение на резисторах R ₂, R ₃

B.

Теперь можно найти токи в резисторах R ₂ и R ₃:

A; A.

Проверим правильность вычисления токов, используя первый закон Кирхгофа

А.

Однако

А.

Таким образом, задача решена верно.

11. При расплавлении предохранителя Пр4 резистор R ₄ выключается и схема принимает вид, показанный на рисунке 1, ж.

Вычисляем эквивалентное сопротивление схемы:

Ом.

Поскольку напряжение U_AB остаётся неизменным, находим точки I ₁ и I ₅:

А.

Напряжение на резисторах R ₂ R ₃

В.

Находим токи I ₂, I ₃:

A; A.

Сумма этих токов равна току I ₁:

A.

Пример 2. Активное сопротивление катушки R_k=6 Ом, индуктивное X_L=10 Ом. Последовательно с катушкой включено активное сопротивление R=2 Ом и конденсатор сопротивлением Х_с=4 Ом (рис. 2, а). К цепи приложено напряжение U=50 В (действующее значение). Определить: 1) полное сопротивление цепи; 2) ток; 3) коэффициент мощности; 4) активную, реактивную и полную мощности; 5) напряжения на каждом сопротивлении. Начертите в масштабе векторную диаграмму цепи.

Решение. 1. Определяем полное сопротивление цепи:

2. Определяем ток:

I=U/z=50/10=5A

3. Определяем коэффициент мощности цепи.

по таблицам Брадиса находим =36 50. Угол сдвига фаз находим по синусу во избежании потери угла (косинус является четной функцией).

4. Определяем активную мощность цепи:

Вт

или

Вт.

Здесь .

5. Определяем реактивную мощность цепи:

Q=I²(X_L- X_C)=5²(10- 4)=150 вар

или

вар.

6. Определяем полную мощность цепи:

или

.

7. Определяем падения напряжения на сопротивления цепи:

B; U_L=I X_L=5^. 10=50 B; B;

U_C=I X_C=5^. 4=20B.

Построение векторной диаграммы начинаем с выбора масштаба для тока и напряжения. Задаёмся масштабом по току: в 1см – 1,0А и масштабом по напряжению: в 1см – 10В. 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 сторону опережения вектора тока на 90^о вектор падения напряжения U _L на индуктивном сопротивлении длинной . Из конца вектора U _L откладываем в сторону отставания от вектора тока на 90^о вектор падения напряжения на конденсаторе U _C длинной . Геометрическая сумма векторов U _Rк, U _R, U _L и U _C равна полному напряжению U, приложенному к цепи.

Дата добавления: 2015-05-06