WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 |

«Ю.Л. Гирякова Электротехника МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ Томск 2008 Одобрено на заседании Утверждаю цикловой комиссии. Зам. директора по УМР Протокол № от _ 2008 г. ...»

-- [ Страница 1 ] --

Филиал государственного образовательного учреждения высшего

профессионального образования «Сибирский университет путей сообщения» Томский техникум железнодорожного транспорта

(ТТЖТ – филиал СГУПС)

Ю.Л. Гирякова

Электротехника

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Томск

2008 Одобрено на заседании «Утверждаю»

цикловой комиссии. Зам. директора по УМР Протокол № от «_» 2008 г. Н.Н.Куделькина Председатель: Е.П. Лукашева «» 2008 г.

Автор: Ю.Л. Гирякова, преподаватель.

Рецензент: Т.С. Вдовушкина, преподаватель высшей категории Методические указания и контрольные задания предназначены для студентов–заочников специальности 210207 «Эксплуатация средств связи» Методические указаниям могут быть полезны преподавателям, читающим курс «Электротехника».

Содержание Введение………………………………………………………………………….……… 1 Примерная программа дисциплины «Электротехника»………………………….... 2 Порядок выполнения и оформления контрольных работ…………………….……. 3 Методические указания к выполнению и оформлению контрольных работ…….. 4 Контрольная работа № 1………...…………………………………………………… 5 Методические рекомендации к выполнению контрольной работы № 1………..... 6 Контрольная работа № 2……………………………………………………………... 7 Методические рекомендации к выполнению контрольной работы № 2…………. 8 Вопросы для самопроверки при подготовке к экзамену…………………………… Список используемых источников………..…………………………………………… Введение Данная работа содержит задания двух домашних контрольных работ и методические рекомендации для студентов - заочников специальности «Эксплуатация средств связи» по дисциплине «Электротехника».

Программа дисциплины «Электротехника» предусматривает изучение физических процессов, происходящих в электрических и магнитных полях, в электрических цепях постоянного и переменного токов, законов, которым подчинены эти процессы, методов расчета электрических цепей, а также изучение свойств электротехнических материалов, применяемых в устройствах электросвязи.

После изучения материала каждого задания, студенты выполняют контрольную работу.

Все задания на домашние контрольные работы составлены в 50 – ти вариантах. Вариант контрольной работы определяется двумя последними цифрами шифра учащегося.





Ниже приводится таблица вариантов. Она справедлива для обеих контрольных работ.

Замена варианта не разрешается.

При подготовке к экзамену рекомендуется ответить на вопросы для самопроверки, приведенные в данной брошюре.

1 Примерная программа дисциплины «Электротехника»

Представление об истории развития электротехники, о перспективах развития электрификации, об энергетических ресурсах, их сбережении. Представление о предмете и его значении для специальных дисциплин.

Раздел 1 Электрическое поле Тема 1.1 Основные понятия, относящиеся к электрическому полю Студент должен:

знать: характеристики электрического поля и физическую сущность поля; напряжение, потенциал;

уметь: определять интенсивность поля в заданной точке; использовать полученные знания при изучении электромагнитных волн.

Электрическое поле, его физическая сущность. Абсолютная и относительная диэлектрическая проницаемость среды. Однородное и неоднородное электрическое поле.

Напряженность, потенциал, напряжение.

Тема 1.2 Электрическая емкость и конденсаторы Студент должен:

знать: понятие об электрической емкости; устройство и виды конденсаторов; емкость плоского конденсатора; понятие о емкости двухпроводной линии; параллельное, последовательное и смешанное соединения конденсаторов; понятие о заряде и разряде конденсатора; определение общей емкости общего заряда и напряжения при смешанном соединении конденсаторов; энергию электрического поля;

уметь: рассчитывать эквивалентную емкость при параллельном, последовательном и смешанном соединении конденсаторов, а также распределение зарядов и напряжений.

Понятие об электрической емкости. Конденсаторы. Емкость плоского конденсатора.

Понятие о емкости двухпроводной линии. Параллельное, последовательное и смешанное соединения конденсаторов. Понятие о заряде и разряде конденсатора. Определение общей емкости; общего заряда и напряжения при смешанном соединении конденсаторов. Энергия электрического поля заряженного конденсатора. Назначение конденсаторов в цепях электросвязи.

Тема 2.1 Электрический ток, сопротивление, проводимость Студент должен:

знать: понятие электрического тока, сопротивления, проводимости; основные элементы электрической цепи; закон Ома и его применение; материалы для резисторов, их классификацию, маркировку; характер зависимости сопротивления от температуры; значение линейных и нелинейных сопротивлений в цепях связи;

уметь: оценивать материалы по электропроводимости; определять режимы работы цепи и источника ЭДС, собирать электрические цепи по заданным схемам, проверить свойства цепей; практически изучить все виды резисторов и конденсаторов, применяемых в цепях аппаратуры связи.

Электрический ток, условия его возникновения. Сила, плотность, направление, проводимость, единицы измерения тока. Электрическое сопротивление, проводимость, единицы измерения. Зависимость сопротивления от материала и его геометрических размеров, от температуры. Закон Ома. Последовательное соединение резисторов. Эквивалентное сопротивление. Распределение напряжений на отдельных участках цепи. Неразветвленная цепь с несколькими источниками ЭДС. Напряжение на зажимах источников ЭДС, работающего в разных режимах. Параллельное соединение резисторов. Первый закон Кирхгофа.





Распределение токов в отдельных ветвях. Эквивалентное сопротивление. Смешанное соединение резисторов. Распределение токов и напряжений в цепях со смешанным соединением резисторов. Потенциометры. Делители напряжения и их расчет.

Студент должен:

знать: процессы, протекающие в цепи, электрический к.п.д., практическое использование теплового действия тока;

уметь: составлять баланс мощностей электрической цепи, практически определять баланс мощности, кпд; определять в цепях необратимые потери электрической энергии на тепло.

Электрическая энергия и мощность источника, единицы их измерения. Преобразование энергии во внешнем и внутреннем участках цепи. Мощность потребителей и мощность потерь.

Баланс мощностей и электрической цепи. Условие получения максимально полезной мощности. Электрический кпд. Закон Джоуля – Ленца. Объяснение нагревания с точки зрения электронной теории. Допустимая нагрузка проводов. Защита проводов от перегрузки. Плавкие предохранители и реле. Расчет сечения проводов по допустимой потере напряжения. Принцип передачи электроэнергии на большие расстояния.

Студент должен:

знать: второй закон Кирхгофа, его значение для теории цепей электросвязи, назначение четырехполюсников, их применение в электросвязи;

уметь: рассчитывать сложные электрические цепи, предложенным методом, практически исследовать сложные цепи.

Сложные электрические цепи. Второй закон Кирхгофа. Применение законов Кирхгофа для расчета электрических цепей. Расчет электрических цепей методами узлового напряжения, контурных токов, наложения. Общие сведения о четырехполюсниках, классификация их по схемам звеньев.

Студент должен:

знать: параметры магнитного поля, закон полного тока, работу тока в магнитном поле;

уметь: использовать знания параметров магнитного поля при изучении электромагнитного поля (волн); рассчитывать напряженность катушек, пользоваться справочниками.

Магнитное поле постоянного тока, силовые линии. Правило буравчика. Магнитная индукция. Магнитный поток, магнитная проницаемость, единицы их измерения. Природа параи диамагнетизма. Напряженность магнитного поля, единицы измерения. Закон полного тока.

Магнитная индукция и напряженность магнитного поля провода с током. Напряженность кольцевой и цилиндрических катушек. Действие магнитного поля на проводник с током.

Электромагнитные силы, правило левой руки. Работа тока в магнитном поле. Величина вращающего момента. Взаимодействие двух проводов с токами.

Студент должен:

знать: процесс перемагничивания, определение диамагнетиков, парамагнетиков, ферромагнетиков; магнитомягкие и магнитотвердые материалы; законы Ома и Кирхгоффа для магнитных цепей. Порядок расчета магнитных цепей;

уметь: построить петлю гистерезиса и проанализировать ее, сравнивать различные материалы для элементов цепей, вести расчет неоднородной цепи; рассчитывать магнитные цепи.

Общие сведения о магнитных материалах. Структура и процессы перемагничивания материалов. Классификация магнитных материалов: магнитомягкие, магнитотвердые.

Физическая сущность ферромагнетизма. Кривые первоначального намагничивания. Магнитное насыщение. Зависимость магнитной проницаемости от напряженности внешнего поля. Явление гистерезиса, петля гистерезиса. Остаточная магнитная индукция. Коэрцитивная сила. Потери энергии при перемагничивании. Магнитные материалы в технике электросвязи. Разветвленные и неразветвленные магнитные цепи. Законы магнитных цепей.

Студент должен:

знать: законы электромагнитной индукции, принцип действия генератора, значение ЭДС самоиндукции, взаимной индукции, роль вихревых токов в устройствах электросвязи, уравнение и сущность энергии магнитного поля катушки с током;

уметь: вычислять индуктивность кольцевых и цилиндрических катушек, оценивать виды обмоток катушек, вычислять эквивалентную индуктивность при последовательном и параллельном соединении нескольких; практически оценивать и выбирать материал магнитопровода сердечников трансформаторов, дросселей, катушек; вести расчет предложенных деталей электротехнической аппаратуры.

Перемещение прямолинейного проводника в магнитном поле под действием внешних сил. Величина и направление индуцированной ЭДС. Правило правой руки. Преобразование механической энергии в электрическую. Принцип действия электрического генератора.

Явление электромагнитной индукции. Вихревые токи, их отрицательное действие. Явление самоиндукции. Индуктивность, ее физический смысл, единицы измерения. Индуктивность кольцевой и цилиндрической катушек. Влияние сердечника на индуктивность катушек.

Бифилярная обмотка, ее применение, последовательное и параллельное соединения катушек.

Явление взаимной индукции. Взаимная индуктивность. Взаимная индуктивность двух кольцевых катушек на общем сердечнике. Коэффициент связи. Последовательное соединение двух индуктивно связанных катушек. Вариометр и его применение. Энергия магнитного поля катушки с током.

Студент должен:

знать: значение переменного тока в цепях электросвязи, принцип получения переменной ЭДС; основные характеристики переменного тока: амплитуду, частоту, фазу;

уметь: изобразить синусоидальную величину в виде временного графика, вектора;

производить сложение и вычитание нескольких синусоидальных величин; оценивать отставание или опережение по фазе сравниваемых значений, рассчитывать характеристики переменного тока.

Определение переменного тока, его значение в технике. Получение синусоидальной ЭДС. График переменного тока. Уравнение мгновенных значений токов. Период, частота, амплитуда, фаза, начальная фаза переменного тока. Угол сдвига фазы. Средние, мгновенные и действующие значения переменных токов и напряжений.

Тема 5.2 Цепи переменного тока с активным сопротивлением, Студент должен:

знать: физическую форму параметров цепей переменного тока: активное сопротивление, индуктивность, емкость и их зависимость от частоты; закон Ома для цепей с активным сопротивлением, индуктивностью, емкостью; соотношение фаз между током и напряжением в цепи с емкостью, индуктивностью; понятия реактивной мощности;

уметь: строить и анализировать графики зависимости реактивных сопротивлений от частоты, векторные диаграммы для токов и напряжений в цепях с емкостью и индуктивностью.

Параметры электрических цепей переменного тока: сопротивление, индуктивность, емкость. Явление поверхностного эффекта.

Цепь с активным сопротивлением. Векторная и временная диаграммы тока и напряжения. Закон Ома. Мгновенная и средняя мощность. Цепь с индуктивностью. Временная и векторная диаграммы тока и напряжения. Уравнение тока, магнитного потока, напряжения и ЭДС самоиндукции. Индуктивное сопротивление и его физический смысл. Закон Ома. График зависимости индуктивного сопротивления от частоты. График мгновенной мощности.

Энергетический процесс в данной цепи. Реактивная мощность и единицы ее измерения.

Цепь с емкостью. Понятие о процессе заряда и разряда конденсатора. Временная и векторная диаграмма цепи с емкостью. Причины прохождения тока в данной цепи. Уравнение мгновенных значений тока и напряжения. Закон Ома. Емкостное сопротивление и его физический смысл. График мгновенной мощности. Энергетический процесс в данной цепи.

Реактивная мощность.

Тема 5.3 Цепи переменного тока с последовательным соединением приемников.

Студент должен:

знать: физические процессы в цепи с последовательным соединением активного и реактивного сопротивлений, закон Ома для этих цепей; понятие о полных сопротивлениях, напряжении и токе в цепях, фазовые сдвиги между ними, примеры применения таких цепей в аппаратуре связи;

уметь: вести расчеты параметров цепей с активным и реактивным сопротивлениями, практически исследовать цепи активно – емкостные и активно – индуктивные, оценивать свойства цепи и делать выводы.

Цепь с активным сопротивлением и индуктивностью. Уравнения мгновенных значений тока и напряжений на участках цепи. Временная и векторная диаграмма тока и напряжений.

Треугольники напряжений и сопротивлений. Закон Ома. Энергетический процесс в данной цепи. Треугольник мощностей. Активная, реактивная и полная мощности. Коэффициент мощности.

Цепь с активным сопротивлением и емкостью. Уравнение мгновенных значений токов и напряжений на участках цепи. Временная и векторная диаграммы для данной цепи.

Треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей. Закон Ома. Активная, реактивная и полная мощности. Коэффициент мощности.

Тема 5.4 Цепи переменного тока с параллельным соединением приемников. Резонанс Студент должен:

знать: свойства цепей с параллельным соединением катушек индуктивности, резистора и конденсатора, применение таких цепей в электросвязи;

уметь: выразить ток, активную, реактивную и полную мощности через проводимости ветвей цепи, практически исследовать такие цепи.

Цепь переменного тока с параллельным соединением катушек индуктивности. Активные и реактивные составляющие токов. Активная, реактивная и полная проводимости. Определение коэффициента мощности, величины тока, активной, реактивной и полной мощностей посредством проводимостей. Резонанс токов. Резонансные прямые.

Раздел 6 Расчет цепей синусоидального тока с применением комплексных чисел Студент должен:

знать: значение комплексных чисел для расчета цепей переменного тока; действия над комплексными числами;

уметь: вести расчет параметров цепей переменного тока с помощью комплексных чисел, практически исследовать такие цепи.

Три формы комплексного числа. Действия над комплексными числами. Ток, напряжение, сопротивление, проводимость в комплексной форме.

Студент должен:

знать: назначение трехфазного тока в электропитании устройств связи, фазные и линейные напряжения, их соотношения, назначение нулевого провода;

уметь: пересчитать цепь из «звезды» в «треугольник» и обратно. Практически оценивать соединение приемников энергии звездой и треугольником, сделать подключение трехфазного двигателя.

Принцип получения трех ЭДС, сдвинутых по фазе 120 °. Временная и векторная диаграммы ЭДС. Соединение обмоток трехфазного генератора звездой и треугольником.

Векторные диаграммы напряжений при соединении обмоток генератора звездой и треугольником. Соотношения между линейными и фазными напряжениями. Соединение потребителей энергии звездой. Трех- и четырех проводная система цепей. Значение нулевого провода. Соединение потребителей энергии треугольником. Определение фазных и линейных токов при симметричном и несимметричном режимах работы. Мощность трехфазного тока.

Раздел 8 Цепи периодического и несинусоидального тока Студент должен:

знать: примеры сигналов различной формы, применяемых в цепях радио и проводной связи; значение ряда Фурье для преобразования сигналов; понятия о гармониках;

уметь: производить сложение синусоидальных величин на временной диаграмме, рассчитывать цепи с несинусоидальной формой токов и напряжений.

Причины возникновения несинусоидальных токов. Сложение синусоидальных величин разной частоты на временной диаграмме. Выражение сложной периодической кривой при помощи ряда Фурье. Виды периодических кривых. Разложение периодических кривых на гармоники.

Раздел 9 Переходные процессы в линейных электрических цепях Студент должен:

знать: физическую сущность переходных процессов; законы коммутации, их значение в цепях электросвязи; понятие постоянной времени активно – индуктивной и активно – емкостной цепочек;

уметь: практически оценивать и анализировать влияние переходных процессов при формировании импульсных сигналов.

Значение переходных процессов в технике. Законы коммутации. Включение цепи с индуктивностью и сопротивлением на постоянное напряжение. Короткое замыкание цепи с индуктивностью и сопротивлением. Постоянная времени цепи. Графики изменения тока и ЭДС самоиндукции при переходном процессе. Включение цепи с емкостью и сопротивлением.

Короткое замыкание цепи с емкостью и сопротивлением. Постоянная времени цепи. Графики изменения тока и напряжения на обкладках конденсатора.

Студент должен:

знать: влияние гистерезиса и вихревых токов на ток катушки;

уметь: построить кривую намагничивающего тока. Практически исследовать нелинейные цепи, определить ток, при котором наступает феррорезонанс напряжений.

Нелинейные элементы в цепи переменного тока. Магнитный поток и ЭДС катушки со стальным сердечником. Влияние гистерезиса и вихревых токов на ток катушки. Векторная диаграмма и схема замещения катушки. Последовательное соединение катушки с ферромагнитным сердечником конденсатора.

Раздел 11 Электрические машины постоянного тока Студент должен:

знать: устройство и принцип действия машин постоянного тока; область их применения;

уметь: анализировать режимы работы машин постоянного тока. Запуск в действие электрических двигателей. Пользоваться справочной литературой.

Принцип действия и устройство генераторов и двигателей постоянного тока. Принцип обратимости, ЭДС машины постоянного тока. Реакция якоря и способы ее уменьшения.

Классификация генераторов по способу возбуждения. Классификация электродвигателей, пуск их в ход. Область применения машин постоянного тока.

Раздел 12 Электрические машины переменного тока Студент должен:

знать: устройство и принцип действия машин переменного тока; область их применения;

уметь: анализировать режимы работы машин переменного тока. Запуск двигателя.

Устройство и принцип действия генераторов трехфазного тока. ЭДС генератора. Рабочие характеристики. Устройство и принцип действия асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором. Основные параметры: скольжение, скорость вращения ротора, вращающий момент. Способы пуска двигателей.

Студент должен:

знать: принцип устройства и работы трансформатора и автотрансформатора, их отличия. Разновидности и назначение трансформаторов, применяемых в устройствах, цепях электросвязи;

уметь: анализировать режимы работы трансформатора под нагрузкой, в случае холостого хода и короткого замыкания, проводить электрический расчет трансформатора, уметь пользоваться справочной литературой.

Общие сведения о трансформаторах. Устройство и принцип работы. Повышающие, понижающие, переходные трансформаторы. Коэффициент трансформации.

Автотрансформаторы. Режимы работы трансформатора: холостого хода, короткого замыкания, под нагрузкой. Эквивалентная схема трансформатора. Применение трансформатора и автотрансформаторов в технике.

Студент должен:

знать: устройство и принцип действия тахогенератора;

уметь: применять микромашину для работы в различных режимах: в устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники.

Назначение, область применения. Устройство и принцип действия тахогенераторов постоянного и переменного тока. Вращающиеся трансформаторы. Сельсины. Применение в технике.

2 Порядок выполнения и оформления контрольных работ 1 Выполнять контрольные работы следует в порядке их нумерации, сдавая их на проверку по мере выполнения.

Не рекомендуется, во избежание повторения одинаковых ошибок, сдавать несколько контрольных работ одновременно.

2 Контрольные работы нужно выполнять в тетрадях в клетку, записи должны быть сделаны грамотно, разборчиво и аккуратно.

Небрежно оформленные работы возвращаются без проверки.

3 В конце работы следует указать список используемой при выполнении работы литературы, поставить дату и свою подпись.

4 Зачтенные контрольные работы с выполненной работой над ошибками предъявляются на экзамене.

Без предъявления зачтенных контрольных работ учащиеся к сдаче экзамена не допускаются.

3 Методические указания к выполнению и оформлению контрольных работ 1. Вариант контрольной работы выбирается в соответствии с шифром студента (таблица 1).

2. К выполнению контрольной работы следует приступить лишь после изучения соответствующего раздела курса и разбора примеров.

3. Приступая к решению задач контрольной работы, необходимо изучить методические указания к решению задачи данной темы.

4. Требуется правильно оформить контрольную работу:

а) полностью, четко и разборчиво написать условие задачи;

б) записать краткое условие задачи, выписав все заданные величины в буквенных выражениях с их числовыми значениями и размерностями, а искомые величины – в буквенных выражениях;

в) сделать необходимые схемы и чертежи карандашом с помощью чертежного инструмента, соблюдая ГОСТ; места соединения проводов в схемах следует выделять точками;

г) при решении задач следует пользоваться только системой единиц СИ; физические величины и единицы их измерения обозначать по ГОСТ (таблица 2);

д) по ходу решения всех задач требуется записывать краткие пояснения;

е) выполняя расчеты, следует соблюдать единый порядок записей: сначала писать формулы, подставляя в них числовые значения, приводить ответ, указывая размерность;

ж) вычисления производить с точностью до трех знаков, не считая нулей впереди значащих цифр;

з) векторные диаграммы и графики надо обязательно вычерчивать в масштабе в соответствии с полученными результатами вычислений;

и) масштаб следует записывать в такой форме: М U=…В/см, МI=…А/см – только для построения векторных диаграмм, а на графиках такие записи не нужны; вместо них на каждой из осей координат должна быть нанесена равномерная шкала в выбранном масштабе.

Электродвижущая сила, Действующее значение переменного тока, ток Мощность:

Напряженность ческого поля ременного тока Мгновенное значение переменного тока Задачи 1- На рисунок 1 дана схема соединения конденсаторов. Значение емкостей конденсаторов и значение одного из напряжений или зарядов для своего варианта взять из таблица 3.

Вычислить эквивалентную емкость батареи конденсаторов; напряжение сети, напряжение на каждом конденсаторе; общий заряд и заряд на каждом конденсаторе; энергию, накопленную батареей, а также потенциал заданной точки.

Задачи 11 – Цепь постоянного тока состоит из нескольких резисторов, соединенных смешанно.

Номер схемы, величины сопротивлений резисторов и значение эдс приведены в таблице 5.

Начертить схему цепи, показать направление токов во всех ветвях цепи. Определить эквивалентное сопротивление цепи ток в каждом резисторе, а также потенциал в точке А (А).

№ задачи № схемы Е, В R0, Ом R1, Ом R2, Ом R3, Ом R4, Ом R5, Ом Определить токи во всех ветвях цепи (рисунок 2), если эдс источников Е1 и Е2, их внутренние сопротивления R01 и R02; сопротивление резистора R3.

Задачу решить методом, указанным в таблице данных (таблица 5). Составить уравнение баланса мощностей. Данные для задачи взять в таблица 5.

Задачи 31- В технике связи используются электромагнитные реле. Принципиальная схема магнитной цепи электромагнитного реле приведена на рисунок 3.

Определить индуктивность катушки и силу притяжения якоря электромагнитного реле при притянутом l0 и непритянутом l0 якоре (l0 – средняя линия воздушного зазора всего магнитопровода, lст – длина магнитопровода ферромагнитного участка по средней линии).

Сечение магнитопровода реле S по всей длине одинаково. Число витков катушки w. При притянутом якоре (l0) ток в катушке реле I создает магнитный поток Ф с магнитной индукцией В. Допустить, что при непритянутом якоре l0 Нст lст0.

Определить также величины, отмеченные в таблице прочерками, при притянутом якоре (l0). Данные для своего варианта взять из таблица 7.

Значения напряженности и магнитной индукции материала, из которого изготовлен магнитопровод, заданы в таблица 6.

Цилиндрическая катушка длиной 8 см и диаметром 0.8 см имеет 1000 витков медного провода, сопротивление которого 3125 Ом. Относительная магнитная проницаемость сердечника катушки =1. Количество теплоты, выделяемое в обмотке катушки за время t=1,16 мкс, равно 362,8 мДж.

Определить индуктивность катушки, ток в ее обмотке и энергию магнитного поля катушки.

На тороидальный стальной (=200) сердечник с сечением S=20 см2 намотаны две обмотки: w1=100 витков и w2=200 витков. Средний радиус rср=10 см. Найти взаимную индуктивность обмоток и индуктивность каждой обмотки. Определить коэффициент связи.

Коэффициент связи двух контуров с индуктивностями 1 Гн и 0,25 Гн равен 0,5. ток в первом контуре 10 А, во втором 20 А. определить два возможных значения энергии магнитного поля катушек и индуктивности двух контуров.

Линия электропередачи и линия связи идут параллельно на длине 15 км. Взаимная индуктивность контура линии электропередачи и линии связи равна 4 мкГн/см. при коротком замыкании проводов линии электропередачи начальная скорость возрастания тока была 100000 А/с.

Определить ЭДС взаимоиндукции в проводах линии связи.

Цилиндрическая катушка диаметром 10 см и длиной 60 см имеет 1000 виков. Сила тока в ней равномерно убывает на 0,2 А за 1 с. Определить индуктивность катушки, ЭДС самоиндукции в катушке и в одном витке обмотки (=1).

Две катушки равномерно намотаны на одном кольцевом текстолитовом каркасе (без сердечника). Ток в первой катушке нарастает с равномерной скоростью =160 А, при этом во второй катушке наводится ЭДС взаимоиндукции ем2=-3,2 В. Средний радиус каркаса Rср=4 см, площадь поперечного сечения S=5 см2, число витков катушки w2=1200 (рисунок 9.13 в учебном пособии Частоедова).

Начертить катушки и определить их взаимную индуктивность М. Зная взаимную индуктивность, рассчитать число витков первой катушки w1.

Индуктивность первичной и вторичной обмоток трансформатора соответственно 40 Гн и 10 Гн. Коэффициент связи обмоток равен 0,95. В первичной обмотке проходит ток, нарастающий с равномерной скоростью, при этом во вторичной обмотке наводится ЭДС взаимоиндукции ем2=-380 В. Определить взаимную индуктивность обмоток и скорость нарастания тока в первичной обмотке 1.

Цилиндрическая катушка диаметром 4 см и длиной 10 см находится в переменном магнитном поле. При изменении индукции магнитного поля на 127,4 Тл в течении 2 с в обмотке катушки возбуждается ЭДС индукции 20 В. Определить число витков катушки и индуктивность (относительная магнитная проницаемость сердечника =200).

Потокосцепление катушки без стального сердечника при токе 10 А равно 1,2 Вб.

Определить индуктивность катушки, потокосцепление при токе 5 А и ЭДС самоиндукции при скорости изменения тока в ней 80 А/с.

Определить в каких пределах изменяется индуктивность вариометра, если индуктивность катушек соответственно равны: L1=0,4 Гн; L2=1,6 Гн, максимальный коэффициент связи катушек К=0,8. определить энергию вариометра при согласованном включении катушек вариометра, когда ток в них 5 А. (рисунок 9.15, учебное пособие Частоедова).

5 Методические рекомендации к выполнению контрольной работы № Для решения задач 1-10 необходимо изучить материал «Электрическая емкость и конденсаторы» (§ 2.1 – 2.6, учебное пособие Частоедова).

Конденсаторы имеют очень широкое применение в технике связи, радиотехнике, телефонии, телеграфии. В радиотехнической и телевизионной аппаратуре они используются для создания колебательных контуров, их настройки, блокировки, в фильтрах выпрямителей, для разделения электрических цепей постоянного и переменного токов, разделения токов различной частоты, для симметрирования кабельных линий. В электроизмерительной технике они нужны для создания образцов электроемкости.

Нередко возникает необходимость соединять имеющиеся конденсаторы в батареи последовательно, параллельно и смешанно при подборе конденсаторов по емкости и напряжению.

Для решения задач 1-10 необходимо усвоить принципы распределения напряжения и заряда в схемах последовательного и параллельного соединения конденсаторов; знать формулы эквивалентной емкости и энергии электрического поля конденсаторов.

В учебном пособии Частоедова § 2.5 рассмотрен пример расчета цепи смешанного соединения конденсаторов. В этом примере по заданному напряжению и емкостям всех конденсаторов определяется эквивалентная емкость батареи и напряжение на каждом из них.

Рассмотрим решение обратной задачи, когда известно напряжение на одном из конденсаторов.

Пример На рисунке 4 приведена схема соединения конденсаторов. Определить эквивалентную емкость Сэкв батареи конденсаторов, общий заряд Q, напряжение сети U, напряжение и заряд на каждом конденсаторе, если дано: C1=24 мкФ; С2=С3=8 мкФ; С4=12 мкФ; С5=6 мкФ; напряжение на пятом конденсаторе U5=30 В.

Дано:

C1=24 мкФ;

С2=С3=8 мкФ;

С5=6 мкФ;

Определить: U, Q, Сэкв, U1, U2, U3, U4, Q1. Рисунок Решение:

1. Общая емкость последовательно соединенных конденсаторов С4 и С5:

2. Общая емкость параллельно соединенных конденсаторов С3 иС4,5:

3. Общая емкость последовательно соединенных конденсаторов С1, С2 и С3,4,5, которая и является эквивалентной емкостью батареи конденсаторов:

4. По заданному напряжению U5 и емкости конденсатора С5 определяем заряд, накапливаемый этим конденсатором:

5. Заряд конденсатора С4 Q4=Q5=Q4,5=180·10-6 Кл, т. к. конденсаторы С4 и С5 соединены последовательно.

6. Напряжение на четвертом конденсаторе:

7. Напряжение на третьем конденсаторе:

8. Заряд конденсатора С3:

9. Общий заряд батареи и заряды конденсаторов С1 и С2:

Q=Q1=Q2=Q3,4,5=Q3+Q4,5=360·10-6+180·10-6 =540·10-6 Кл.

10. Напряжение на первом и втором конденсаторах:

11. Напряжение сети (напряжение последовательно соединенных конденсаторов С1, С2, С3,4,5):

12. Энергия электрического поля батареи:

Для решения задач 11-20 необходимо знать закон Ома для полной цепи и ее участков, первый закон Кирхгофа; методику определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов, а также уметь вычислять мощность электрической цепи.

Пример Определить эквивалентное сопротивление цепи Rэкв, схема которой представлена на рисунке 5, если заданы значения сопротивлений резисторов R1=8 Ом, R2=4 Ом, R3=2 Ом, R4=4 Ом, R5=4 Ом. Напряжение сети U=16 В.

Вычислить токи, протекающие в каждом резисторе и мощность, потребляемую цепью.

Определить: Rэкв, I1, I2, I3, I4, I5, P.

Решение:

1. Обозначим стрелками токи, протекающие в каждом резисторе с учетом их направления, и узлы цепи буквами А, В, С, Д.

2. Определим общее эквивалентное сопротивление цепи, метод подсчета которого для цепи со смешанным соединением резисторов сводится к последовательному упрощению схемы:

а) сопротивления R4 и R5 соединены параллельно.

Найдем общее сопротивление при таком соединении:

б) теперь резисторы R2, R3, R4,5 соединены последовательно. Их общее сопротивление:

в) сопротивления R1 и R2,3,4,5 соединены параллельно.

Эквивалентное сопротивление цепи:

4. Общий ток по закону Ома для участка цепи:

5. Токи, протекающие в сопротивлениях цепи:

а) ток в первом сопротивлении:

Сопротивление R1 соединено с зажимами цепи, поэтому напряжение на R1 будет: U=16 В, такое же напряжение будет на сопротивлении R2,3,4,5;

б) токи во втором и третьем сопротивлениях:

в) чтобы найти токи I4 и I5, надо знать U4,5. Это напряжение можно найти двумя способами:

По закону Ома для параллельно соединенных сопротивлений:

6. Мощность, потребляемая цепью:

Пример Определить токи во всех ветвях цепи (рисунок 6), если ЭДС источников энергии Е1=180 В, Е2=96 В, их внутренние сопротивления R01=0,1 Ом, R02=2 Ом; сопротивления резисторов R1=7,9 Ом, R2=20 Ом, R3=32 Ом, R4=10 Ом.

Задачу решить методом узловых и контурных уравнений, составленных по законам Кирхгофа. Составить уравнение баланса мощностей.

Определить: I1, I2, I3.

Решение:

Количество неизвестных токов равно количеству ветвей в цепи. На рисунке 6 три ветви, следовательно, неизвестных токов три, для их нахождения необходимо составить систему из трех уравнений.

1. Обозначим контуры буквами.

2. На схеме произвольно показываем предварительное направление токов (пунктир).

3. Сначала составляем уравнение по первому закону Кирхгофа. Количество этих уравнений равно числу узлов в схеме без одного. На схеме (рисунок 6) два узла – С и D, следовательно, составляем одно уравнение по первому закону Кирхгофа, например, для узловой точки С: I1+I2=I3.

Остальные уравнения (3-1=2) составляются по второму закону Кирхгофа, т. е. два уравнения.

Второе уравнение составим для контура ABCDA, направление обхода контура примем «по часовой стрелке»:

Третье уравнение составим для контура CKNDC; направление обхода контура примем «против часовой стрелки»:

4. Подставляем исходные данные в полученную систему из трех уравнений и решаем эту систему относительно неизвестных токов:

Из второго уравнения получаем:

Из третьего уравнения получаем:

Подставляем выражения (а) и (б) в первое уравнение и находим ток I3.

Значение тока I3 подставляем в выражения (а) и (б) и определяем токи I1 и I2:

Ток I2 получился отрицательным, это значит, что первоначально произвольно принятое направление тока I2 от точки D к точке С оказалось неверным и должно быть изменено на противоположное. На схеме показываем действительное направление токов.

Пример Определить токи во всех ветвях (рисунок 6) по исходным данным примера 3 методом узлового напряжения.

Решение:

1. Предварительно направляем токи ветвей к одному узлу – точке С (показывается пунктирными стрелками).

2. Рассчитываем проводимости ветвей:

3. Узловое напряжение:

4. Токи в ветвях цепи:

Направление тока I1 совпадает с выбранным – от точки D к точке С, т. к. величина тока получилась положительной. Направление токов I2 и I3 противоположно выбранному (величины их при этом расчете получились отрицательными), т. е. токи I2 и I3 направлены от точки С к точке D.

Показываем на заданной схеме действительное направление токов (рисунок 6).

Расчет токов ветвей, т. е. определение их величин и направлений, любым методом лает одинаковый результат.

5. Составим уравнение баланса мощностей цепи.

В любой электрической цепи алгебраическая сумма мощностей источников энергии равна сумме мощностей, потребляемых сопротивлениями цепи, и мощности потерь внутри источников, т. е. Рист = Рпотр + Р0.

В левой части уравнения мощность источника, работающего в режиме генератора учитывается со знаком «плюс», в режиме потребителя – со знаком «минус».

Режим работы источника определяется по направлению действия ЭДС и положительному направлению тока данной ветви: если эти направления совпадают, то источник работает в режиме генератора; если не совпадают, то источник работает в режиме потребителя.

Для данной цепи:

180·5,5-96·1,25=5,52·(7,9+0,11)+1,252·(20+2+10)+4,252·32;

Пример Магнитопровод электромагнитного реле содержит два участка: из ферромагнитного материала и воздушного зазора. Размеры магнитопровода по средней магнитной линии: l ст= мм, lо=0,157 мм. Сечение магнитопровода S= 2 см В стержне, на котором расположена обмотка, требуется создать магнитную индукцию В= 0,8 Тл. Определить магнитный поток Ф в данной магнитной цепи. Найти ток I, который необходимо пропустить по обмотке, чтобы создать заданную магнитную индукцию В. Обмотка имеет w = 1000 витков.

Рассчитать силу притяжения якоря электромагнитного реле и индуктивность катушки Определить: I, L, Ф, F.

Решение:

1. По заданной магнитной индукции определяем магнитный поток.

2. По кривой намагничивания определяем напряженность магнитного поля для участка из ферромагнитного материала.

При В=0,8 Тл Нст=20 А/см= 2000 А/м.

3. Напряженность магнитного поля в воздушном зазоре.

4. По закону полного тока определяем намагничивающую силу Iw Iw= Нст·lст+ Но·lо=2000·60·10-3+6,37·105·0,157·10-3=120+100=220 А 5. Находим ток в катушке реле.

6 Индуктивность катушки 7 Сила притяжения якоря реле При увеличении воздушного зазора намагничивающая сила Iw останется прежней, но основная ее часть придется на воздушный зазор, т.е.

Изменится напряженность магнитного поля в воздушном зазоре Н о, значит, изменится магнитная индукция В=а·Но и сила притяжения якоря электромагнитного реле В задачах 41-50 рассматриваются явления самоиндукции и взаимоиндукции(§§ 9.1- 9.3 и примеры 9.1-9.3, учебное пособие Частоедова) Решение этих задач связано с понятиями об индуктивности, взаимной индуктивности, коэффициенте связи и определением этих величин Для данной катушки отношение потокосцепления самоиндукции (L) к току является величиной постоянной и определяет индуктивность:

Индуктивность кольцевой катушки (тороида) и цилиндрической катушки:

где w – число витков, S – сечение магнитопровода, м2; lср=2rср – длина средней магнитной линии тороида, м; l – длина цилиндрической катушки, м.

Примером простейшего трансформатора может служить кольцевая катушка, имеющая две обмотки, равномерно намотанные одна на другую. Индуктивности обмоток определяются по формулам:

Взаимная индуктивность таких обмоток определяется по формуле:

Коэффициент связи двух катушек:

Коэффициент связи всегда меньше единицы. В некоторых случаях К приближается к единице, например, у трансформаторов с замкнутым стальным сердечником. Энергия магнитного поля катушки:

двух взаимосвязанных катушек:

Задача В цепь переменного тока включена катушка с индуктивностью L=394,2 мГн, уравнение мгновенного значения тока i=0,705sin500t А, уравнение мгновенного значения напряжения на активном сопротивлении ua=23,97sin500t В.

Начертить схему цепи. Определить активное и индуктивное сопротивления катушки;

частоту и период переменного тока; показания амперметра и вольтметра, включенных в цепь;

амплитуды тока, активного, индуктивного и общего напряжений; коэффициент мощности и угол сдвига фаз. Написать уравнение мгновенного значения напряжения на зажимах цепи.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя масштаб по напряжению МU=15 В/см.

Как изменится полное сопротивление катушки, если частота питающего напряжения изменится и станет f=100 Гц?

Задача Делитель напряжения состоит из последовательно соединенных активного сопротивления R=80 Ом и конденсатора С. Уравнение мгновенного значения тока в цепи i=1,128sin628t А, уравнение мгновенного значения напряжения конденсаторе uс=67,68sin(628tВ.

Начертить схему делителя напряжения. Определить емкость конденсатора, частоту и период, действующие значения тока и напряжения, подаваемого на делитель; амплитуды тока, активного, емкостного и общего напряжений; коэффициент мощности и угол сдвига фаз в цепи.

Составить уравнение мгновенного значения общего напряжения. Построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя масштаб по напряжению М U=16 В/см. Каким станет емкостное сопротивление при увеличении частоты питающего напряжения в 2,5 раза?

Задача Определить действующее значение напряжения и тока на входе пассивного двухполюсника, схема замещения которого состоит из последовательно соединенных активного сопротивления R=70 Ом и индуктивности L=382 мГн, если уравнение мгновенного значения напряжения на индуктивном сопротивлении uL=135,36sin(628t+90°) В.

Составить уравнения мгновенных значений напряжения и тока на входе; определить индуктивное и полное сопротивления; частоту и период переменного тока, коэффициент мощности и угол сдвига фаз в цепи.

Начертить схему цепи и построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя масштаб по напряжению МU=14 В/см.

Как изменится векторная диаграмма, если в 2 раза увеличить частоту питающего напряжения, амплитуда его не изменяется?

Задача На делитель напряжения, состоящий из последовательно соединенных резистора и емкости, подается напряжение u=169sin(628t-53°) В. В цепи протекает ток i=0,846sin628t А.

Начертить схему цепи. Определить активное и полное сопротивление; емкость конденсатора; частоту и период переменного тока; показания амперметра и вольтметра, измеряющих ток и напряжение на входе делителя; амплитуды тока, активного, емкостного и общего напряжений; коэффициент мощности и угол сдвига фаз в цепи. Составить уравнение мгновенного значения напряжения на конденсаторе. Построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя масштаб по напряжению МU=24 В/см.

Как изменится емкостное сопротивление цепи, если частота питающего напряжения изменится до 150 Гц?

Задача Катушка индуктивности подключена к источнику переменного тока напряжением U=136 В, частотой f=50 Гц. Активное сопротивление катушки R=48 Ом. Коэффициент мощности цепи cos=0,6.

Определить угловую частоту и период переменного тока; индуктивное и полное сопротивления катушки; действующее значение тока в цепи и его амплитуду; угол сдвига фаз;

активную, реактивную и полную мощности.

Составить уравнения мгновенных значений тока и напряжения на зажимах цепи.

Начертить схему и построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя масштаб по напряжению МU=100 В/см.

Как изменится векторная диаграмма цепи при увеличении частоты питающего напряжения в 2 раза?

Задача Пассивный двухполюсник, состоящий из последовательно соединенных резистора сопротивлением R=20 Ом и конденсатора емкостью С=212 мкФ, имеет напряжение на конденсаторе uс=25,38sin(314t-/2) В.

Начертить схему двухполюсника.

Определить амплитудное и действующее значения тока и напряжения на входе;

реактивное и полное сопротивления; частоту и период переменного тока; коэффициент мощности и угол сдвига фаз. Составить уравнения мгновенных значений тока и напряжения на входе двухполюсника. Построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя масштаб по напряжению МU=8 В/см.

Как изменится векторная диаграмма, если частота уменьшится в 2 раза, амплитуда питающего напряжения не изменится?

Задача Пассивный двухэлементный двухполюсник питается от источника синусоидального напряжения частотой f=100 Гц рисунок 7. Показания приборов на входе двухполюсника;

вольтметра U=220 В, амперметра I=11 А, фазометра =53° (индуктивный).

Начертить последовательную схему замещения двухэлементного двухполюсника и определить ее параметры: активное сопротивление R и индуктивностью L.

Составить уравнения мгновенных значений тока и напряжения на входе двухполюсника.

Рассчитать активную, реактивную и полную мощности, коэффициент мощности цепи.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя масштаб по напряжению МU=40 В/см. Как изменится векторная диаграмма при увеличении частоты питающего напряжения в 3 раза, действующее значение напряжения остается прежним?

Задача Фазосдвигающая цепочка состоит из последовательно соединенных резистора сопротивлением R=20 кОм и конденсатора емкостью С. Полное сопротивление цепи Z=200 кОм. Уравнение мгновенного значения тока в цепи i=0,987sin500t мА. Начертить схему цепи. Составить уравнение мгновенного значения напряжения на фазосдвигающей цепочке.

Определить емкостное сопротивление и емкость конденсатора; частоту и период переменного тока; угол сдвига фаз тока и напряжения; действующее значения тока и общего напряжения; амплитуды тока, активного, емкостного и общего напряжений. Построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя масштаб по напряжению М U=7 В/см. Как изменится векторная диаграмма при уменьшении частоты питающего напряжения в 2 раза, амплитуда его не изменяется?

Задача В цепь переменного тока включена катушка индуктивности, активное сопротивление которой R=12 Ом. Уравнение мгновенного значения тока в катушке i=5,64sin314t А.

Действующее значение индуктивного напряжения UL=36 В.

Определить частоту и период переменного тока; индуктивное сопротивление катушки и ее индуктивность; действующее значение напряжения на катушке и тока в ней, коэффициент мощности и угол сдвига фаз; активную, реактивную и полную мощности катушки.

Составить уравнение напряжения на зажимах цепи.

Начертить схему замещения катушки и построить векторную диаграмму тока и напряжения, используя масштаб по напряжению МU=10 В/см. Как изменится векторная диаграмма при увеличении частоты питающего напряжения в 3 раза?

Задача Фазосдвигающая цепочка состоит из последовательно включенных резистора сопротивлением R=5 кОм и конденсатора емкостью С. Уравнение мгновенного значения напряжения на цепочке u=56,4sint В, частота f=50 кГц. Действующее значение напряжения на Ua=2 В.

Определить емкостное сопротивление и емкость конденсатора; угловую частоту и период питающего напряжения; действующие значения и амплитуды тока, активного, емкостного и общего напряжений; угол сдвига фаз и активные потери мощности.

Начертить схему фазосдвигающей цепочки. Построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя масштаб по напряжению МU=20 В/см.

Как изменится векторная диаграмма и угол сдвига фаз при увеличении в 2 раза частоты питающего напряжения, если амплитуда его сохранится?

Задачи 11- В сеть переменного тока напряжением U и частотой f=50 Гц включены последовательно несколько элементов: резисторов, конденсаторов и катушек (рисунок 8).

По исходным данным, приведенным в таблица 6, начертить схему цепи, содержащую только элементы, численные значения которых по вашему варианту приведены в таблица 6.

Определить величины (если они не даны в таблица 6 по Вашему варианту):

индуктивность катушки (катушек) и емкость конденсатора (конденсаторов); реактивные сопротивления и полное сопротивление цепи; полные сопротивления катушек; ток и напряжение на зажимах цепи; активную, реактивную и полную мощности цепи; коэффициент мощности и угол сдвига фаз между током и напряжением.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя заданный масштаб по напряжению МU.

Номер Задача Последовательный колебательный контур, активное сопротивление которого R=400 Ом, индуктивностью L=500 мкГн и емкость С=500 пФ, включен в сеть переменного тока напряжением U=16 В, частота равна собственной частоте колебательного контура =0.

Начертить схему цепи. Определить резонансную угловую частоту 0, характеристическое сопротивление ZC, добротность контура Q, ток I0, потери мощности в контуре Р0. Построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя масштаб по напряжению МU=5 В/см.

Определить индуктивное XL и полное Z сопротивление контура, ток I, коэффициент мощности cos и активную мощность Р, если индуктивность контура увеличилась на 200 мкГн.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений в том же масштабе (МU=5 В/см).

Задача К последовательному колебательному контуру подводится синусоидальное напряжение, действующее значение которого U=20 В, угловая частота =8·105 рад/с. Реактивные сопротивления контура при этой частоте имеют значения XL=1200 Ом и XС=675 Ом. Активное сопротивление R=200 Ом.

Начертить схему цепи. Определить полное сопротивление цепи Z, ток I, индуктивность L и емкость С контура, угол сдвига фаз тока и напряжения, потери мощности в контуре Р.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений в масштабе МU=10 В/см.

Рассчитать резонансную частоту f0. Для режима резонанса напряжений определить индуктивное XL0 и емкостное XС0 сопротивления контура, резонансный ток I0, падения напряжений UL0 и UC0, добротность Q и характеристическое сопротивление ZC контура, активные потери в контуре Р0.

Построить в том же масштабе (МU=10 В/см) векторную диаграмму напряжений и тока для режима резонанса.

Задача В цепь переменного тока напряжением U=10 В включен последовательный колебательный контур. Частота питающего напряжения равна частоте собственных колебаний контура =0=5·106 рад/с. Активное сопротивление контура R=1 Ом и добротность Q=10.

Начертить схему цепи. Определить индуктивность L и емкость С контура, характеристическое сопротивление ZC, ток I0 и потери в контуре Р0.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений в масштабе МU=10 В/см.

Определить индуктивное XL0, емкостное XС0 и полное Z сопротивления контура, ток I, угол сдвига фаз тока и напряжения и мощность Р, если частота питающего напряжения изменилась до значения =5,5·106 рад/с.

Построить в том же масштабе (МU=10 В/см) векторную диаграмму напряжений и тока.

Задача В сеть переменного тока напряжением U=9 В включен последовательный колебательный контур, имеющий активное сопротивление которого R=180 Ом и емкость конденсатора С=595 нФ. При настройке контура в резонанс напряжение на конденсаторе UC0=35,5 В.

Начертить схему цепи. Определить резонансную частоту f0, индуктивность контура L, характеристическое сопротивление ZC, добротность контура Q, ток I0, потери мощности Р0.

Построить в масштабе МU=5 В/см векторную диаграмму напряжений и тока для режима резонанса.

Определить полное сопротивление Z, ток I, коэффициент мощности cos, потери мощности Р, если частота питающего напряжения изменится до =2000 рад/с.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений, используя тот же масштаб по напряжению МU=5 В/см.

Задача В последовательном колебательном контуре при частоте питающего напряжения =500 рад/с реактивные сопротивления имеют значения XL=450 Ом и XС=570 Ом. Активное сопротивление R=90 Ом. Действующее значение синусоидального напряжения, подведенного к контуру U=90 В.

Начертить схему цепи. Определить полное сопротивление Z, ток I, индуктивность L и емкость С контура, коэффициент мощности cos и угол сдвига фаз тока и напряжения, потери мощности Р в контуре.

Построить в масштабе МU=60 В/см векторную диаграмму напряжений и тока.

Определить резонансную частоту f0 и вычислить соответствующие значения реактивных сопротивлений XL0 и XС0, характеристическое сопротивление ZC, резонансный ток I0, напряжение на элементах контура UL0 и UC0, добротность Q, расходуемую в контуре мощность Р0.

Построить в том же масштабе (МU=60 В/см) векторную диаграмму напряжений и тока для режима резонанса.

Задача В последовательном колебательном контуре в режиме резонанса ток I0=16 мА при переменном напряжении U=4 В, частота =2·106 рад/с. Добротность контура Q=4, характеристическое сопротивление ZC=1000 Ом.

Начертить схему цепи. Определить параметры контура: активное сопротивление R, индуктивность L и емкость С. Рассчитать потери Р0 в контуре.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений в масштабе МU=2 В/см.

Определить индуктивное XL, емкостное XС и полное Z сопротивления контура, ток I, коэффициент мощности cos и потери мощности Р, если емкость изменится до С=625 пФ.

Построить в том же масштабе (МU=2 В/см) векторную диаграмму напряжений и тока.

Задача К последовательному колебательному контуру подводится переменное напряжение, действующее значение которого U=50 В, частота =350·106 рад/с. Реактивные сопротивления контура при этой частоте имеют значения XL=1050 Ом и XС=1428 Ом. Активное сопротивление R=200 Ом.

Начертить схему цепи. Определить полное сопротивление Z, ток I, индуктивность L и емкость С контура, коэффициент мощности cos и угол сдвига фаз, мощность Р, расходуемую в контуре.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений в масштабе МU=30 В/см.

Определить резонансную угловую частоту 0 и вычислить соответствующие индуктивное XL0, емкостное XС0 сопротивления, характеристическое сопротивление ZC, ток I0, добротность Q и мощность Р0, расходуемую в контуре.

Построить в том же масштабе (МU=30 В/см) векторную диаграмму напряжений и тока для режима резонанса.

Задача Катушка последовательного колебательного контура имеет данные: активное сопротивление R=100 Ом и индуктивность L=50 мГн.

К контуру подводится синусоидальное напряжение с действующим значением U=10 В, частота =0=5000 рад/с.

Начертить схему цепи. Определить емкость конденсатора С, характеристическое сопротивление ZC, добротность Q, ток I0, мощность Р0, расходуемую в контуре. Построить векторную диаграмму тока и напряжений в масштабе МU=5 В/см.

Определить индуктивное XL, емкостное XС и полное Z сопротивления контура, ток I, потери мощности Р, угол сдвига фаз тока и напряжения, если угловая частота снизится до значения =4000 рад/с.

Построить в том же масштабе (МU=5 В/см) векторную диаграмму напряжений и тока.

Задача Последовательный колебательный контур имеет следующие параметры: емкость С=502 нФ, индуктивность L=308 мГн, активное сопротивление R=220 Ом. Контур включен в сеть переменного тока напряжением U=5,5 В, частота питающего напряжения равна частоте собственных колебаний контура f=f0.

Начертить схему цепи. Определить резонансную частоту f0, характеристическое сопротивление ZC, добротность Q, ток I0, потери мощности Р0 в контуре. Построить векторную диаграмму тока и напряжений в масштабе МU=2 В/см.

Определить индуктивное XL, емкостное XС и полное Z сопротивления контура, ток I, потери мощности Р, угол сдвига фаз тока и напряжения и коэффициент мощности cos, если частота питающего напряжения изменится до величины f=450 Гц.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений при частоте f=450 Гц в том же масштабе МU=2 В/см.

Задача К последовательной цепи, состоящей из катушки индуктивности и конденсатора, подводится синусоидальное напряжение с действующим значением U=4 В. Активное сопротивление катушки R=200 Ом, емкость конденсатора С=500 пФ. В цепи режим резонанса.

Известна добротность Q=5.

Начертить схему цепи. Определить индуктивность L, характеристическое сопротивление ZC, частоту 0, ток I0 и активные потери при резонансе Р0.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений в масштабе МU=2 В/см.

Определить индуктивное XL, емкостное XС и полное Z сопротивления цепи при частоте =2,4·106 рад/с. Рассчитать ток в цепи I, коэффициент мощности cos, угол сдвига фаз тока и напряжения, активную мощность Р.

Построить в том же масштабе (МU=2 В/см) векторную диаграмму напряжений и тока.

Задачи 31- Цепь переменного тока содержит различные элементы (активные сопротивления, индуктивности и емкости), образующие две параллельные ветви. На рисунке 9 представлена электрическая схема цепи.

Начертить схему цепи, содержащую только те элементы, численные значения которых даны по Вашему варианту в таблице 7.

Определить индуктивность L и емкость C, если они имеются в схеме, токи в ветвях I1, I и в неразветвленной части цепи I методом, указанным в таблице данных.

Вычислить коэффициент мощности cos, активную P, реактивную Q и полную S мощности цепи.

Начертить векторную диаграмму напряжения и токов, используя заданный масштаб по току МI.

Задачи 41 – В схеме последовательно – параллельного соединения (рисунок 10) заданы напряжение цепи синусоидального тока и сопротивления элементов схемы (таблица 8).

Начертить схему цепи, включая те элементы, численные значения которых заданы в таблице 8 по Вашему варианту.

Определить с помощью метода комплексных чисел значения всех токов I, I1, I2, напряжений U0, U12; активную P, реактивную Q и полную S мощности цепи, коэффициент мощности cos.

Построить векторную диаграмму токов и напряжений в заданных масштабах на комплексной плоскости ( по комплексам напряжений U, U0, U12 и комплексам токов I, I1, I2).

7 Методические указания к выполнению контрольной работы № Задачи контрольной работы № 2 посвящены расчету цепей однофазного переменного тока.

Основное применение в электротехнике и в технике связи имеют переменные токи и напряжения, изменяющиеся по закону синуса. По сравнению с процессами в цепях постоянного тока, процессы, протекающие в цепях переменного тока, являются более сложными.

Для их усвоения необходимо знать основные понятия о переменном токе.

Общее выражение синусоидального тока (уравнение мгновенного значения тока) имеет вид:

где i – мгновенное значение тока;

Im – максимальное значение тока (амплитуда);

i – начальная фаза переменного тока, т. е. угол, определяющий значение тока при t=0;

(t+i) – фаза, т. е. угол, определяющий значение тока в любой момент времени.

Синусоидальный ток является функцией времени и характеризуется периодом Т и частотой колебаний f:

Две синусоидально изменяющиеся величины могут иметь одинаковые начальные фазы, т. е. совпадать по фазе, или разные начальные фазы, т. е. не совпадать по фазе или иметь сдвиг фаз.

Из этих уравнений следует, что амплитуда тока равна Im=14,1 А, начальная фаза i=30°, угловая частота =314 рад/с; амплитуда напряжения Um=310 В, начальная фаза u=-60°, угловая частота =314 рад/с. Угол сдвига фаз между напряжением и током = u- i=-60°-30°=-90°, т. е. напряжение отстает (0) от тока на угол 90°. Если 0, то напряжение опережает ток на этот угол, если =0, то напряжение и ток совпадают по фазе.

Измерительные приборы (амперметр и вольтметр) показывают соответственно действующие значения тока и напряжения.

Действующие значения тока и напряжения по приведенному примеру будут равны:

К расчету цепей переменного тока можно приступить только после изучения свойств простейших цепей переменного тока, к которым относятся цепи:

а) с сопротивлением R;

б) с индуктивностью L;

Для решения задач 1-10 рассмотрите пример 1.

Пример К источнику переменного тока с напряжением U=40 В подключены последовательно резистор сопротивлением R=8 Ом и конденсатор емкостью С (рисунок 11). Уравнения мгновенного тока в цепи i=5.64sin628t A.Определить частоту и период переменного тока;

емкостное XC и полное Z сопротивление цепи; емкость конденсатора C; амплитудные значения тока и напряжения на зажимах цепи; показания амперметра; коэффициент мощности cos и угол сдвига фаз ; активную Р, реактивную Q и полную S мощности.

Составить уравнение мгновенного значения напряжения на зажимах цепи. Построить векторную диаграмму в масштабе MU=8 В/см.

Определить: f, T, XC, Z, C, cos,, Im, Решение.

1. Из уравнения мгновенного значения тока имеем:

а) максимальное значение тока (амплитуда тока) б) угловая частота переменного тока в) начальная фаза тока 2. Действующее значение тока в цепи (показания амперметра):

3. Действующее значение напряжения – это показание вольтметра (дано в условии):

4. Максимальное значение напряжения на зажимах цепи (амплитуда):

5. Частота и период переменного тока:

6. Полное сопротивление цепи:

7. Емкостное сопротивление можно определить из формулы полного сопротивления для последовательной цепи 8. Емкость конденсатора при заданной угловой частоте =628 рад/с:

9. Коэффициент мощности cos и угол сдвига фаз зависят от нагрузки и определяются из треугольника сопротивлений данной цепи (рисунок 12) cos = = = 0,8, следовательно, угол сдвига фаз между током и напряжением Т. к. характер нагрузки цепи активно – емкостной, т. е. напряжение отстает от тока, то угол 0, значит:

10. Уравнение мгновенного значения напряжения на зажимах цепи:

где u определяется из формулы = u- i 11. Активная мощность цепи:

12. Реактивная мощность цепи:

Q=UIsin=40·4·(-0.6)=-96 вар или Q=I2XC=42·(-6)=-96 вар.

Знак «минус» указывает на емкостной характер реактивной мощности.

13. Полная мощность цепи:

14. Векторная диаграмма.

Для построения векторной диаграммы вычисляем напряжения на всех элементах схемы:

на активном сопротивлении:

на емкостном сопротивлении конденсатора:

Рассчитываем длины векторов напряжений в заданном масштабе по напряжению MU=8 В/см:

За основной вектор принимаем вектор тока I (последовательная цепь), который откладываем горизонтально в произвольном масштабе (рисунок 13) Вектор напряжения на активном сопротивлении Ua совпадает по фазе с вектором тока, из конца вектора Ua строим вектор реактивного напряжения Uc в сторону отставания от вектора тока на 90°.

Замыкающий вектор равен геометрической сумме векторов Ua и Uс, т. е.

U = Ua + Uc. Вектор приложенного напряжения U отстает от вектора тока I на угол =-37° и длина его, если померить, равна 5 см, что совпадает с расчетом.

В задачах 11-20 рассматривается неразветвленная цепь переменного тока с последовательным соединением нескольких потребителей. Разберите решение примера 2.

Пример В цепь (рисунок 14) включены последовательно резистор с сопротивлением R1=14 Ом, конденсатор емкостью C=24,12 мкФ и две катушки с сопротивлениями RK1=16 Ом, RK2=30 Ом, индуктивностями L1=38,2 мГн, L2=127,4 мГн.

Напряжение на зажимах цепи U=140 В, частота f=50 Гц.

Определить полное сопротивление цепи Z, сопротивления катушек ZK1, ZК2, ток I, активную P, реактивную Q и полную S мощности цепи, коэффициент мощности cos и угол сдвига фаз.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений в масштабе MU=14 В/см.

Определить: Z, ZK1, ZК2, I, P, Q, S, cos,.

Решение:

1. Индуктивное сопротивление катушек:

2. Емкостное сопротивление конденсатора:

3. Реактивное сопротивление цепи равно алгебраической сумме реактивных сопротивлений катушек и конденсатора:

Знак «минус» означает, что нагрузка цепи активно – емкостная, напряжение отстает от тока.

4. Активное сопротивление цепи равно арифметической сумме отдельных активных сопротивлений элементов цепи:

5. Полное сопротивление цепи равно геометрической сумме активного и реактивного сопротивлений цепи:

6. Ток в цепи определяется по закону Ома:

7. Полные сопротивления катушек:

8. Коэффициент мощности цепи 9. Угол сдвига фаз между током и напряжением лучше определять по sin, т. к. при этом определяется и знак угла Следовательно, напряжение отстает от тока на угол :

10. Мощность цепи:

б) реактивная Q=I2X=1,42·(-80)=-156,8 вар;

11. Для построения векторной диаграммы необходимо определить на всех элементах схемы падение напряжений:

Определим длину векторов напряжений для построения векторной диаграммы:

При построении векторной диаграммы неразветвленных цепей исходным является вектор тока I, который откладывается, как правило, горизонтально в произвольном масштабе Векторы напряжений откладываются в масштабе каждый следующий от конца предыдущего. Вектор активного напряжения (Ua, U K 1a, U K 2 a ) совпадает по фазе с вектором тока, вектор индуктивного напряжения ( U L1, U L 2 ) опережает вектор тока по фазе на 90° (вертикально вверх), вектор емкостного ( U C ) напряжения отстает от вектора тока по фазе на 90° (вертикально вниз). Вектор общего напряжения направлен от начала первого вектора напряжения к концу последнего ( U = U a1 + U K 1a + U L1 + U K 2 a + U L 2 + U C ). Векторная диаграмма тока и напряжений построена на рисунке 15.

Проверить правильность построения векторной диаграммы можно, измерив длину вектора общего напряжения lU=10 см и сравнив ее с расчетной:

lU = = = 10 см, если они одинаковы, то построение выполнено верно.

Для решения задач 21-30 необходимо усвоить понятия и физические процессы, происходящие в последовательном колебательном контуре. Важнейшими параметрами колебательного контура являются: резонансные частоты f0 и 0, характеристическое сопротивление ZC, добротность Q.

Резонанс – это явление в электрической цепи, содержащей индуктивности и емкости, при котором угол сдвига фаз напряжений и тока на входе цепи равен нулю. Входное сопротивление последовательного колебательного контура в любом режиме определяется по формуле:

При резонансе реактивные составляющие сопротивления равны XL0=XC0 (условие резонанса), которые рассчитываются по формулам:

Полное сопротивление при резонансе становится чисто активным Z0=R.

Это условие выполняется для единственного значения угловой частоты для данного контура 0 = 2 f 0 =, называемой резонансной.

Для частот, отличных от резонансной, входное сопротивление контура имеет активно – емкостной характер при 0 (XL-XC0) или активно – индуктивный при 0 (XL-XC0).

Величина любого из реактивных сопротивлений контура при резонансе равна характеристическому сопротивлению контура Резонанс в последовательном контуре называется резонансом напряжений, так как напряжение на индуктивности равно напряжению на емкости:

где ток в контуре при резонансе I 0 = =, мощность P0=I02·R.

Добротность контура Пример Цепь состоит из последовательно соединенных катушки, активное сопротивление которой R=2500 Ом и индуктивность L=100 мГн, и конденсатора емкостью C=4 нФ (рисунок 16). К выводам цепи приложено синусоидальное напряжение с действующим значением U=200 В.

Определить частоту f0, при которой имеет место резонанс напряжений, характеристическое сопротивление ZC, добротность Q, реактивные сопротивления XL0 и XC0, ток I0 и мощность P0, расходуемую в цепи.

Построить векторную диаграмму тока и напряжений в масштабах MU=50 В/см, MI=0,01 А/см.

Определить емкостное XC, индуктивное XL и полное Z сопротивления, ток I, мощность P, коэффициент мощности cos и угол сдвига фаз между током и напряжением, если частота питающего напряжения уменьшится до =0,60.

Построить в тех же масштабах (MU=50 В/см, MI=0,01 А/см) векторную диаграмму напряжений и тока при измененной частоте.

Определить: f0, ZC, Q, XL0, XC0, I0, P0;

Решение:

1. Частота переменного тока, при которой в цепи имеет место резонанс напряжений:

угловая частота:

2. Характеристическое сопротивление цепи:

3. Реактивные сопротивления катушки и конденсатора:

4. Реактивные сопротивления катушки и конденсатора равны между собой при резонансе и равны характеристическому сопротивлению:

5. Ток в цепи при резонансе:

6. Тепловые потери в цепи при резонансе:

7. Добротность цепи:

8. Для построения векторной диаграммы вычислим напряжения на всех элементах цепи:

Рассчитываем длины векторов:

Векторная диаграмма построена на рисунке 17 (а).

9. Частота питающего напряжения при уменьшении в 0,6 раза:

10. Реактивные сопротивления катушки и конденсатора:

11. Полное сопротивление цепи:

12. Ток в цепи определяем по закону Ома:

13. Коэффициент мощности цепи:

соответственно =arcos 0.468=62° 14. Активная мощность цепи:

P=I2·R=0,03752·2500=3,51 Вт или P=UIcos=200·0,0375·0,468=3,51 Вт.

15. Для построения векторной диаграммы вычислим составляющие напряжения:

Рассчитываем длины векторов:

Векторная диаграмма построена на рисунке 17 (б).

Правильность построения векторной диаграммы можно проверить, измерив вектор общего напряжения U и сравнив его с длиной, полученной по расчету выше – 4 см.

В задачах 31 – 40 рассматривается расчет цепи переменного тока, состоящий из двух параллельных ветвей метом проводимостей.

Пример В цепь (рисунок 18) переменного тока включены параллельно конденсатор и катушка индуктивности.

Напряжение цепи U=20 В. Активное сопротивление катушки R=8 Ом и индуктивное XL=6 Ом, емкостное сопротивление конденсатора XС=40 Ом. Определить методом проводимостей токи в ветвях I1, I2 и в неразветвленной части цепи I, активную P, реактивную Q и полную S мощности цепи; угол сдвига фаз между током и напряжением цепи.

Начертить векторную диаграмму напряжения и токов в масштабе MI=2,4 А/см Определить: I1, I2, I, P, Q, S.

1 Полные сопротивления ветвей:

б) реактивная (емкостная) 2 Проводимости второй ветви:

б) реактивная (емкостная) 3 Проводимости всей цепи:

б) реактивная (емкостная) 5 Ток в неразветвленной части цепи:

6 Угол сдвига фаз между током и напряжением:

=arcos 0.915=23.8°, т. к. индуктивная проводимость больше емкостной проводимости (bLbC), то напряжение опережает ток на угол =23.8°.

8 Векторную диаграмму проще строить по составляющим токов ветвей, определим их:

9 Длины векторов токов в масштабе MI=2,4 А/см:

10 При построении векторной диаграммы за основной принимаем вектор напряжения (рисунок 19), а векторы токов располагаем около него под соответствующими углами сдвига фаз: векторы активных токов совпадают с вектором напряжения, емкостных – опережают на 90°, индуктивных – отстают на 90°. Общий ток равен геометрической сумме токов ветвей Задачи 41 -50 посвящены расчету цепей переменного тока комплексным методом. Расчет электрических цепей при синусоидальных токах и напряжениях значительно упрощается с помощью комплексных чисел, позволяя использовать в них же методы и соотношения, которые применяются в расчетах цепей постоянного тока.

Сущность комплексного метода заключается в том, что геометрические действия над электрическими векторами заменяются алгебраическими действиями над комплексными числами.

тригонометрическая и показательная:

A=A±jA=Acos±jAsin=A·e±j, Следует помнить, что сложение и вычитание комплексных чисел выполняется в алгебраической форме, а умножение и деление выполняется проще в показательной форме.

Обозначения величин в комплексном методе:

- комплекс напряжения и комплекс тока (комплексные числа) обозначаются большими буквами с точкой над ними - U, I ;

- комплекс полного сопротивления обозначается большой буквой с черточкой под ней Z, а модуль – большой буквой Z (без черточки);

- комплекс полной мощности обозначается большой буквой с точкой над ней - S.

Для вычисления комплекса полной мощности надо комплекс напряжения умножить на сопряженный комплекс тока I *, т. е. комплекс тока с противоположным знаком аргумента:

где S=U·I – модуль комплекса полной мощности, т. е. полная мощность, ВА;

Р – действительная часть комплекса полной мощности (P=S·cos=U·I·cos), т. е.

активная мощность, Вт;

Q – мнимая часть комплекса полной мощности (Q=S·sin=U·I·sin), т. е. реактивная мощность, вар.

Пример Цепь переменного тока состоит из последовательно – параллельного соединения элементов (рис. 20). В первую параллельную ветвь включены последовательно активное и индуктивное сопротивления: R1=10 Ом, XL1=20 Ом. Во вторую параллельную ветвь включены последовательно активное и емкостное сопротивления: R2=10 Ом, XC2=20 Ом. В последовательный участок цепи включены последовательно активное и индуктивное сопротивления: R0=5 Ом, XL0=40 Ом. Напряжение на зажимах цепи U=100 В.

Определить комплексным методом токи в параллельных ветвях I1, I2 и ток I в неразветвленной части цепи; полную S, активную P и реактивную Q мощности и коэффициент мощности cos.

Построить векторную диаграмму напряжений и токов на комплексной плоскости, используя масштабы MU=10 В/см и MI=0,4 А/см.

Определить: I1, I2, I, S, P, Q, cos.

Решение:

1. Комплексы полных сопротивлений параллельных ветвей:

2. Комплекс полного сопротивления последовательного участка цепи:

3. Комплекс полного сопротивления параллельного участка цепи:

4. Комплекс полного сопротивления всей цепи:

5. Комплекс напряжения цепи.

Принимаем, что вектор напряжения будет исходным, совпадающим с положительным направлением действительной оси. Тогда:

6. Комплекс тока в неразветвленной части цепи определяем по закону Ома:

7. Действующее значение общего тока равно модулю его комплексного выражения:

8. Напряжение на последовательном участке цепи, т. е. на сопротивлении Z0.

9. Напряжение на параллельном участке цепи:

10. Комплексы токов параллельных ветвей по закону Ома:

11. Проверить вычисление комплексов токов можно по первому закону Кирхгофа:

Вычисления выполнены верно.

12. Действующие значения токов ветвей равны соответственно модулям их комплексных выражений:

13. Комплекс полной мощности определяется как произведение комплекса напряжения и сопряженного комплекса тока:

активная мощность Р=120 Вт;

реактивная мощность Q=160 вар;

полная мощность – модуль комплекса S - S=200 ВА.

14 Построение векторной диаграммы легче выполнить на комплексной плоскости, используя алгебраическое выражение токов и напряжений и соотношения: I = I1 + I 2 ;

U = U 0 + U 12, в заданных масштабах MU=10 В/см и MI=0,4 А/см.

Векторная диаграмма построена на рисунке 21.

Координаты концов векторов:U (10; 0); U 0 (7; 4); U 12 (3; -j4);

I 1 (-2.5; -j5); I 2 (5.5; j1); I (3; -j4).

8 Вопросы для самопроверки при подготовке к экзамену 1. Электрическое поле, определение. Графическое изображение электрического поля.

Закон Кулона.

2. Характеристики электрического поля (диэлектрическая проницаемость, напряженность).

3. Характеристики электрического поля (потенциал, напряжение, единицы измерения).

4. Проводники в электрическом поле. Явление электростатической индукции. Где используется это свойство проводников.

5. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектрика. Электрическая прочность диэлектрика.

6. Электрическая емкость проводника. Емкость конденсатора. Емкость плоского конденсатора. Единицы измерения.

7. Энергия заряженного конденсатора. Заряд и разряд конденсатора.

8. Последовательное соединение конденсаторов. Определение эквивалентной емкости.

Применение.

9. Параллельное соединение конденсаторов. Определение эквивалентной емкости.

Применение.

10. Смешанное соединение конденсаторов. Определение эквивалентной емкости.

Применение.

11. Электрический ток проводимости, плотность тока. Электрическая цепь, ее элементы, ЭДС источника.

12. Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление, проводимость. Единицы измерения.

13. Закон Ома для полной цепи. Электрическая энергия и мощность источника.

Преобразование энергии во внешнем и внутреннем участках цепи. Баланс мощностей.

14. Закон Джоуля - Ленца. Защита проводов от перегрузки.

15. Неразветвленная цепь с несколькими источниками ЭДС. Режимы работы источника.

16. Потенциальная диаграмма.

17. Последовательное соединение резисторов. Определение общего сопротивления цепи, напряжения, мощности.

18. Первый закон Кирхгофа. Параллельное соединение резисторов. Определение общего сопротивления цепи, напряжения, мощности.

19. Понятие о сложных электрических цепях постоянного тока (ветвь, узел, контур). Второй закон Кирхгофа.

20. Расчет сложных цепей методом узловых и контурных уравнений.

21. Расчет сложных цепей методом узлового напряжения.

22. Метод свертывания.

23. Магнитное поле электрического тока и его характеристики (магнитная индукция, правило буравчика, магнитный поток).

24. Магнитное поле электрического тока и его характеристики (магнитная проницаемость, напряженность).

25. Магнитное напряжение. Единицы измерения. Закон полного тока.

26. Действие магнитного поля на проводник с током, электромагнитная сила, правило левой 27. Намагниченность ферромагнитных материалов. Кривая намагничивания.

28. Циклическое перемагничивание (петля гистерезиса).

29. Магнитные цепи: понятие, назначение, классификация. Закон Ома для магнитных цепей.

30. Порядок расчета неразветвленных магнитных цепей.

31. Явление электромагнитной индукции (перемещение прямолинейного проводника в магнитном поле под действием внешних сил). Величина и направление наведенной ЭДС.

Правило правой руки.

32. Явление электромагнитной индукции в замкнутом контуре. Правило Ленца.

33. Индуктивность, ее физический смысл. Единица измерения индуктивности. Обозначение индуктивности на схеме.

34. Индуктивность кольцевой и цилиндрической катушек. Влияние сердечника на индуктивность катушки.



Pages:   || 2 |
 
Похожие работы:

«Министерство образования и науки Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ” МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторной работы по дисциплине “Микроволновая техника” ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ СВЧ СИГНАЛОВ МИКРОПРОЦЕССОРНЫМ ЭЛЕКТРОННО-СЧЕТНЫМ ЧАСТОТОМЕРОМ Ч3-66 Санкт-Петербург 2008 В лабораторной работе студенты знакомятся с микропроцессорным частотомером Ч3-66, устройством и режимами его работы, методикой измерения частоты сигналов СВЧ- диапазона....»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный архитектурно-строительный университет ЭЛЕКТРОПРИВОД. ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Методические указания к лабораторным работам №№ 1, 2, 3 Составители: Э.С. Астапенко Т.С. Шелехова Томск 2012 Электропривод. Двигатели постоянного тока : методические указания к лабораторным работам №№ 1, 2, 3 / Сост. Э.С. Астапенко, Т.С....»

«Сведения об учебно-методической, методической и иной документации, разработанной образовательной организацией для обеспечения образовательного процесса по специальности 140211.65 Электроснабжение № Наименование дисциплины Наименование учебно-методических, методических и иных материалов (автор, место издания, год п/п по учебному плану издания,тираж) 1) Учебно-методический комплекс по дисциплине Иностранный язык, 2009г. 2) Методическое пособие для студентов ф-та электрификации. Н.С. Аракелян,...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой АПП и Э А.Н. Рыбалёв _ 2012 г. Энергетический факультет Кафедра Автоматизация производственных процессов и электротехники Учебно-методический комплекс дисциплины МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ для специальности: 220301 – Автоматизация технологических процессов и...»

«Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Электротехника и электроника ЭЛЕКТРОНИКА Часть I ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ Учебное пособие для студентов электротехнических специальностей Учебное электронное издание Минск 2012 УДК 621.38 (075.8) ББК 32.85я7 Авторы: Ю.В. Бладыко, Т.Е. Жуковская Рецензенты: О.И.Александров, доцент кафедры автоматизации производственных процессов и электротехники учреждения образования Белорусский...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Учреждение образования БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра электротехники ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ МИНСК 2007 УДК 621.3 + 621.38] (07) ББК 31.2 я7 + 32.85 я7 Э 45 Методические указания к лабораторным занятиям по дисциплине Электротехника и электроника рассмотрены на заседании методической комиссии агроэнергетического факультета и рекомендованы к...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра автоматизации производственных процессов и электротехники (наименование кафедры) УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ (наименование дисциплины) Основной образовательной программы по направлению подготовки (специальности) 220301 Автоматизация...»

«Информация о методических документах, разработанных на кафедре электроснабжения для образовательного процесса по ООП 140400.68Электроэнергетика и электротехника 1. Учебно-методическое обеспечение для самостоятельной работы студентов: Электроэнергетика: методические указания к расчетно-графической работе для студентов специальности 140211.65 и направлений 140200.62, 1400400.62, 1400400.68 / Юго-Зап. гос. ун-т; сост.: О.М. Ларин, В.В. Дидковский Курск, 2012. 15 с.: ил. 1, табл. 6, прилож. 5....»

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ Омск-2010 Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра автоматизации производственных процессов и электротехники ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине Проектирование систем управления для студентов, обучающихся по специальности 220301 Автоматизация технологических процессов и производств Составители: В. А. Глушец, С.А....»

«Е.П. Жаворонков, В.Н.Иванов ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И МЕНЕДЖМЕНТ Омск – 2006 Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Е. П. Жаворонков, В. Н. Иванов ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И МЕНЕДЖМЕНТ Учебное пособие Омск Издательство СибАДИ 2006 УДК 330.3 ББК 65.050.9(2)25 Ж Рецензенты С.Я. Луцкий, д-р техн. наук, проф. Московского государственного университета путей сообщения, кафедра Строительные машины, автоматика и электротехника...»

«СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Методические указания по поверке устройства для измерения уровней типа К2223 РД 45.067-99 1 Область применения Настоящий руководящий документ отрасли устанавливает порядок поверки устройств для измерения уровней типа К2223 (фирма Сименс, ФРГ). Требования руководящего документа обязательны для выполнения специалистами метрологической службы отрасли, занимающимися поверкой данного типа средств измерений. Руководящий документ отрасли разработан с учетом требований...»

«ФГБОУ ВПО СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Ш.Ж. Габриелян, Е.А. Вахтина ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Студентам вузов заочной, очно-заочной форм обучения неэлектротехнических специальностей и направлений подготовки г. Ставрополь, 2012 1 УДК 621.3 ББК 31.2:32.85 Рецензенты: кандидат технических наук, доцент кафедры информационных технологий и электроники Ставропольского технологического института...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Томский государственный архитектурно-строительный университет ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПРИЕМНИКОВ ЗВЕЗДОЙ Методические указания к лабораторной работе № 7 по дисциплине Общая электротехника Составитель Т.С. Шелехова Томск 2011 Исследование трехфазной цепи при соединении приемников звездой : методические указания / Сост. Т.С. Шелехова. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2011. – 12 с. Рецензент доцент Э.С....»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра общей математики и информатики УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЫ ИНФОРМАТИКА основной образовательной программы по направлению подготовки 140400.62 – электроэнергетика и электротехника Благовещенск 2013 1 УМКД разработан канд. пед. наук, доцентом, Чалкиной Натальей Анатольевной...»

«Общая статистика ЭЧЗ БГТУ им. В.Г. Шухова с 1 янв. по 31 дек. 2013 г. Число № Автор Наименование просмотров Б. З. Федоренко, В. И. Петра- Математика. Ч. 1. Сборник индивидуальных 1 245 шев заданий. Линейная алгебра. Аналитическая геометрия. Введение в математический аёнализ : для студентов всех специальностей Л. В. Денисова, О. Д. Едаменко Практикум по химии : учеб. пособие для студентов 1-2 курсов дневной формы обучения специальности 280102, 280103, А.В. Глухоедов, Е.А. Федотов...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное агентство по образованию НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН) Кафедра технологии строительного производства ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ Методические указания по выполнению раздела дипломного проекта Технология строительного производства для студентов специальности 270113 Механизация и автоматизация строительства НОВОСИБИРСК 2007 Методические указания разработаны доцентом...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Нижнекамский нефтехимический колледж Методические указания и контрольные задания технологических процессов по дисциплине Автоматизация для студентов заочного отделения специальность 150411 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям) Нижнекамск 2007 Рассмотрено на Утверждаю заседании кафедры Зам.директора по УМР Протокол №_ _Быстрова Н.В. от...»

«Г.М. ТРЕТЬЯК, Ю.Б. ТИХОНОВ ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА Учебное пособие Омск • 2006 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНАЯ АКАДЕМИЯ (СИБАДИ) Г.М.Третьяк, Ю.Б.Тихонов ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА Учебное пособие Омск Издательство СибАДИ 2006 Учебное издание Третьяк Галина Михайловна, Тихонов Юрий Борисович ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА Учебное пособие Главный редактор М.А.Тихонова *** Подписано к печати 13.10.06. Бумага писчая....»

«Федеральное агентство по образованию АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОУВПО АмГУ УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой энергетики _ Н.В.Савина 2007 г. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Электрическое освещение для специальности: 140211 Электроснабжение Составитель: ст. преп. Д.Н. Панькова Благовещенск 2007 г. Печатается по решению редакционно-издательского совета энергетического факультета Амурского государственного университета Электрическое освещение для специальности 140211 Электроснабжение:...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И. Л. Ерош, М. Б. Сергеев, Н. В. Соловьев ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА Учебное пособие для вузов Допущено УМО вузов по университетскому политехническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 230201 (071900) Информационные системы и...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.