ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов

И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ

Контрольная работа состоит из 10 вариантов. Каждый вариант содержит четыре задачи на расчет цепей постоянного, переменного однофазного и трехфазного тока, однофазного трансформатора.

Номер варианта определяется последней цифрой учебного шиф­ра студента.

При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать сле­дующие требования:

- в контрольную работу записывать ус­ловия задач;

- вычислениям должны предшествовать исходные формулы;

- для всех исходных и вычисленных величин должны указы­ваться размерности;

- приводятся необходимые эскизы, схемы.

На каждой странице оставляется поле шириной 3- 4 см для за­мечаний проверяющего работу. За решением последней задачи при­водится список используемой литературы, указывается методичес­кое пособие, по которому выполнялась работа, ставится подпись исполнителя и оставляется место для рецензии.

На обложке тетради указывается учебный шифр, наименование дисциплины, курс, индекс учебной группы; фамилия, имя и отчество студента.

В установленные учебным графиком сроки студент направляет выполненную работу для проверки в учебное заведение.

После получения прорецензированной работы студенту необхо­димо исправить отмеченные ошибки, выполнить все указания пре­подавателя, повторить недостаточно усвоенный материал.

Не зачтенные контрольные работы подлежат повторному выпол­нению.

Контрольная работа

Задача 1

Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. B зависимости от варианта заданы: схема цепи (по номеру рисунка), сопротивления резисторов R1, R2, R3, R4, напряжение U, ток I или мощность P всей цепи.

Определить:

- эквивалентное сопротивление цепи;

- токи, проходящие через каждый резистор, I1, I2, I3, I4.

Решение задачи проверить, применив первый закон Кирхгофа. Данные для своего варианта взять в табл. 1.

Нoмер варианта Номер рисунка R1, Ом R2, Ом R3, Ом R4, Ом U,I,P
З U= 20 B
I= 5 A
P= 50 Вт
U= 100 B
I = 2 A
P = 48 Вт
U= 40 B
I= З A
P = 120 Вт
U= 40 B

Таблица 1

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №1 - открытая онлайн библиотека Рис. 1 Рис. 2

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №2 - открытая онлайн библиотека ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №3 - открытая онлайн библиотека Рис. 3 Рис. 4

Рис. 5 Рис. 6

Рис. 7 Рис. ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №4 - открытая онлайн библиотека 8

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №5 - открытая онлайн библиотека

Рис. 9 Рис. 10

Задача 2

Для неразветвленной цепи перемен­ного тока c активными и индуктивными сопротивлениями определить величины, которые не даны в условиях задачи:

- Z - полное сопротивление цепи, Ом;

- I - ток цепи, A;

- U - напряжение, приложенное к цепи, B;

- ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №6 - открытая онлайн библиотека - угол сдвига фаз между током и напряжением;

- S - полную, B×А;

- P - активную, Вт;

- Q - реактивную мощности цепи, вар.

Построить в масштабе векторную диаграмму цепи и кратко опи­сать порядок ее построения, указав, в какую сторону и почему направлен каждый вектор; числовые значения электрических величин, нужные для решения задачи, и номер рисунка даны в табл. 2. Проверить решение задачи, сравнивая величины приложенного напряжения - U и угла сдвига фаз - ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №6 - открытая онлайн библиотека , полученные расчетным путем, или заданные в усло­виях, c результатами подсчета по векторной диаграмме. При расхожде­нии найти ошибку.

Таблица 2

Номер варианта Номер рисунка R1, Ом R2, Oм XL1 Ом XL2 Ом U, I, S, P, Q
- - U=80 B
- I =2 A
10 S=450 B×A
- U=60 B
- Q=120 вар
- - 1= 4 A
- U=200 B
P=256 Вт
- S=180 B×A
- Q=128 вар

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №8 - открытая онлайн библиотека

Рис. 11 Рис. 12

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №9 - открытая онлайн библиотека

Рис. 13 Рис. 14

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №10 - открытая онлайн библиотека

Рис. 15

Задача 3

На рис. 16 приведена схема двух разных соединений потребителей трехфазного тока c измерительными приборами для измерения фазных и линейных токов и напряжений. Нагрузочные резисторы R каждой фазы имеют одинаковые сопротивле­ния и заданы. Известно также показание одного из пяти измерительных приборов. Определить показания остальных приборов. B решении при­вести расчетные формулы, с помощью которых определены показания приборов. Пояснить, какую величину (фазную, линейную) показывает каждый прибор. Данные для своего варианта взять из табл. 3

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №11 - открытая онлайн библиотека

Рис. 16

Таблица 3

Номер варианта R, Ом Показания прибора
U1=220 B
I3= 22 A
I2= 38 A
U2=127 B
I1=12,7 A
U1=380 B
I3=38 A
I2= 66 A
U2=220 B
I1= 2 A

Задача 4

Двухобмоточный однофазный транс­форматор используется для питания повышенным напряжением специальной медицинской аппаратуры. Первичная обмотка трансформа­тора подключена к сети напряжением U1= 220 B. К вторичной обмотке подключен реостатный датчик (активная нагрузка ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №12 - открытая онлайн библиотека ) аппаратуры (рис. 17).

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №13 - открытая онлайн библиотека

Рис. 17

Определить значения, не заданные в условиях задачи:

- на­пряжение вторичной обмотки трансформатора U2;

- коэффициент трансформации трансформатора k;

- число витков первичной w1 и вторичной w2 обмоток трансформатора;

- ток вторичной обмотки трансформатора I2;

- активную мощность Р2, отдаваемую вторичной обмоткой трансформатора.

Режим работы трансформатора неноминальный. Данные для своего варианта взять из табл. 4.

Таблица 4

Номер варианта U, k, w, I, P Номер варианта U, k, w, I, P
k = 0,1; w2 = 5000; w1, = 500; w2 = 5000;
I2 = 1A Р2 = 2200Вт
k = 0,1; w2 = 5000; w1, = 500; k = 0,1;
P2 = 2200Вт I2 = 1A
U2 = 2200B; w2 = 5000; w1, = 500; k = 0,1;
12 = 1A Р2 = 2200Вт
U2 = 2200B; W2 = 5000; U2 = 2200B; w1, =500;
Р2 = 2200Вт Р2 = 2200Вт
w1, = 500; w2 = 5000; U2 = 2200B; w1, =500;
I2=1A I2= 1A

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №14 - открытая онлайн библиотека Задача 1 Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырёх резисторов. В зависимости от варианта заданы: схема цепи; сопротивления резисторов R1,R2,R3,R4; напряжение U, ток I, или мощность всей цепи P.

Определить: 1)эквивалентное сопротивление цепи Rэкв; 2) токи, проходящие через каждый резистор,I1, I2, I., I4.

Дано:

R1 = 3 Ом

R2 = 4 Ом

R3 = 2 Ом

R4 = 3 Ом

U = 20 В

_________________________ Рисунок 1.

Опрелелить: Rэкв; I1, I2, I3, I4 .

Решение

1. Определяем эквивалентное сопротивление цепи.

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №15 - открытая онлайн библиотека Резисторы R2 и R3 соединены последовательно, поэтому эквивалентное сопротивление на этом участке

R2,3 = R2 + R3 = 4 + 2 = 6 (Oм)

Представим схему в следующем виде (рис. 2):

Рисунок 2.

В этой схеме резисторы R1 и R2,3 соединены параллельно, поэтому эквивалентное cопротивление R1,2,3 равно:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №16 - открытая онлайн библиотека ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №17 - открытая онлайн библиотека (Ом)

Схему можно представить в таком виде (рис.3):

Рисунок 3.

На схеме резисторы R1,2,3 и R4 соединены последовательно, поэтому эквивалентное сопротивление всей цепи равно:

R1,2,3,4 = R1,2,3 + R4 = 2 + 3 = 5 Oм.

2. Определяем токи в резисторах:

I4 = I1,2,3 = I1,2,3,4 = U / R1,2,3,4 = 20 / 5 = 4 Ом.

Падение напряжения на участке 1,2,3:

U1,2,3 = I1,2,3,* R1,2,3 = 4 * 2 = 8 B.

U1,2,3 = U1 = U2,3 = 8 B.

Токи в резисторах R1, R2 и R3 :

I1 = U1 / R1 = 8 / 3 = 1,67A;

I2,3 = U2,3 / R2,3 = 8 / 6 = 1,33A;

I2 = I3 =I2,3 = 1,33 A

Задача 2 Эта задача относится к теме «Электрические цепи переменного тока».

Формулы для решения задачи 2.

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №18 - открытая онлайн библиотека - закон Ома для цепей переменного тока;

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №19 - открытая онлайн библиотека - полное сопротивление цепи, Ом;

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №20 - открытая онлайн библиотека

R – активное сопротивление, Ом;

XL – индуктивное сопротивление, Ом;

Xc – ёмкостное сопротивление, Ом;

Xp = (ХL - Хc ) – реактивное сопротивление, Ом.

Мощность в цепях переменного тока:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №21 - открытая онлайн библиотека ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №22 - открытая онлайн библиотека

В этих формулах:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №23 - открытая онлайн библиотека - активное напряжение

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №24 - открытая онлайн библиотека - реактивное напряжение

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №25 - открытая онлайн библиотека - индуктивное напряжение

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №26 - открытая онлайн библиотека ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №27 - открытая онлайн библиотека - емкостное напряжение

Коэффициенты мощности цепи:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №28 - открытая онлайн библиотека

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №29 - открытая онлайн библиотека

Построение векторных диаграмм.

В активном сопротивлении напряжение и ток совпадают по фазе, поэтому векторная диаграмма имеет следующий вид:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №30 - открытая онлайн библиотека В индуктивном сопротивлении напряжение опережает ток по фазе на 900:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №31 - открытая онлайн библиотека

В ёмкостном сопротивлении напряжение отстаёт от тока на 900:

Построение векторной диаграммы начинают с вектора тока, который проводят по горизонтали. Затем откладывают векторы напряжений в том порядке, в котором расположены сопротивления на схеме. Векторы напряжений откладывают под соответствующими углами к вектору тока в сторону отставания или опережения в зависимости от характера сопротивлений. Вектор полного напряжения равен геометрической сумме векторов на участках цепи.

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №32 - открытая онлайн библиотека Например, для цепи, состоящей из последовательно соединённых активного R, индуктивного XL и ёмкостного Xc сопротивлений диаграмма имеет следующий вид:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №33 - открытая онлайн библиотека

Дано:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №34 - открытая онлайн библиотека R1 = 2 Ом

R2 = 4 Ом

XL1 = 3 Ом

X.L2 = 5 Ом

XC1 = 10 Ом

XC2 = 6 Ом Рисунок 1.

U = 20 B

Определить: Z; I; ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №35 - открытая онлайн библиотека ; P; Q; S.Построить в масштабе векторную диаграмму.

Решение

1. Определяем полное сопротивление цепи Z:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №36 - открытая онлайн библиотека

2. Ток в цепи определяем по закону Ома для цепей переменного тока:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №37 - открытая онлайн библиотека

3. Коэффициенты мощности цепи:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №38 - открытая онлайн библиотека

4. Определяем активную P , реактивную Q и полную S мощности цепи:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №39 - открытая онлайн библиотека

5. Для построения векторной диаграммы определяем падения напряжения на участках цепи:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №40 - открытая онлайн библиотека

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №41 - открытая онлайн библиотека

6. ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №42 - открытая онлайн библиотека Строим векторную диаграмму.

Выбираем масштаб: по напряжению МU = 4B/cм, по току МI = 0,5A/см.

Рисунок 2.

Построение диаграммы начинаем с вектора тока, который проводим по горизонтали. Затем под углом 900 к вектору тока в сторону отставания, т.е. по часовой стрелке, откладываем вектор напряжения на ёмкостном сопротивлeнии ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №43 - открытая онлайн библиотека . Из конца вектора ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №43 - открытая онлайн библиотека под углом 900 в сторону опережения, т.е. против часовой стрелки, откладываем вектор напряжения на индуктивном сопротивлени ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №45 - открытая онлайн библиотека . Из конца вектора ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №46 - открытая онлайн библиотека параллельно вектору тока проводим вектор напряжения на активном сопротивлении ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №47 - открытая онлайн библиотека .Из конца вектора ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №47 - открытая онлайн библиотека откладываем вектор напряжения на индуктивном сопротивлении ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №49 - открытая онлайн библиотека . Из конца вектора ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №49 - открытая онлайн библиотека проводим вектор напряжения на активном сопротивлении ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №51 - открытая онлайн библиотека .Из конца вектора ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №51 - открытая онлайн библиотека откладываем вектор напряжения на ёмкостном сопротивлении ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №53 - открытая онлайн библиотека .

Геометрическая сумма векторов равна вектору полного напряжения цепи:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №54 - открытая онлайн библиотека

Векторная диаграмма представлена на рис.2.

Задача 3 Эта задача относится к теме «Электрические цепи трёхфазного тока».

Формулы для решения задачи.

Соединение нагрузки звездой.

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №55 - открытая онлайн библиотека

Cоединение нагрузки треугольником.

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №56 - открытая онлайн библиотека

В этих формулах:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №57 - открытая онлайн библиотека ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №58 - открытая онлайн библиотека

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №59 - открытая онлайн библиотека ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №58 - открытая онлайн библиотека

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №61 - открытая онлайн библиотека ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №62 - открытая онлайн библиотека

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №63 - открытая онлайн библиотека ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №64 - открытая онлайн библиотека ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №22 - открытая онлайн библиотека

В заданной схеме (задача 3, рис.21) приборы измеряют следующие величины:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №66 - открытая онлайн библиотека

Задача 4 Эта задача на тему «Однофазные трансформаторы».

Формулы для решения задачи.

Коэффициент трансформации:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №67 - открытая онлайн библиотека

Мощность вторичной обмотки:

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов - №68 - открытая онлайн библиотека