Контрольная работа по дисциплине «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА» Вариант 6 № 5669-06

Дисциплина. Электротехника и электроника

Задача 1. Цепь постоянного тока содержит шесть резисторов, соединенных смешанно. Схема цепи и значения резисторов указаны на соответствующем рисунке. Номер рисунка и величина одного из заданных токов или напряжений приведены в таблице 1. Индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует указанное напряжение. Например, через резистор R5 проходит ток I5 и на нем действует напряжение U5. Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи относительно вводов АВ; 2) ток в каждом резисторе; 3) напряжение на каждом резисторе; 4) расход электрической энергии цепью за 10 ч. С помощью логических рассуждений пояснить характер изменения одного из значений, заданных в таблице вариантов (увеличится, уменьшится, останется прежней), если заданный в таблице резистор либо замыкается накоротко, либо выключается из схемы. В случае возникновения трудностей логического пояснения следует рассчитать указанное значение в измененной схеме и дать ответ.

Дано: Задаваемая величина U_AB = 200 В. Замыкается накоротко R₃. Изменение какой величины рассмотреть U₆.

Решение. Задача относится к теме «Электрические цепи постоянного тока»……….

Задача 2. Неразветвленная цепь переменного тока, показанная на соответствующем рисунке, содержит активные и реактивные сопротивления, величины которых заданы в таблице 2. Кроме того, известна одна из дополнительных величин (U, I, P, Q, S). Определить следующие величины, если они не заданы в таблице вариантов:

1) полное сопротивление цепи Z;

2) напряжение U, приложенное к цепи;

3) силу тока в цепи;

4) угол сдвига фаз ф (величину и знак);

5) активную Р, реактивную Q и полную S мощности, потребляемые цепью.

Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение. С помощью логических рассуждений пояснить, как изменится ток в цепи и угол сдвига фаз, если частоту тока увеличить вдвое. Напряжение, приложенное к цепи, считать неизменным.

Дано: R1 = 2 Oм, R2 = 1 Oм, XLl = 4 Oм, XCl = 8 Oм, Q1 = - 96 вар

Дано: R₁= 2 Oм, R₂= 1 Oм, X_Ll = 4 Oм, X_Cl = 8 Oм, Q₁ = — 96 вар

Решение.

Определяем полное сопротивление цепи: ………

Задача 3. Разветвленная цепь переменного тока состоит из двух параллельных ветвей, содержащих в зависимости от варианта активные сопротивления R₁, R₂ и реактивные X_L и Х_с . Полные сопротивления ветвей Z₁ и Z₂ . К цепи приложено напряжение U. Токи в ветвях соответственно равны I₁ и I₂; ток в неразветвленной части цепи равен I . Ветви потребляют активные мощности P₁ и P₂ и реактивные Q₁ и Q₂. Общие активная и реактивная мощности цепи Р и Q, а полная мощность цепи S. В таблице 3 указан также номер рисунка со схемой цепи. Определить значения, отмеченные прочерками в таблице вариантов, и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. Перед построением диаграммы вычислите углы сдвига фаз φ₁, φ₂ и φ . Какие изменения произойдут в цепи при ее включении на постоянное напряжение?

Дано: X_L = 4 Oм, I₁= 3 А, I₂= 12 А, P₂ = 432 Вт

Решение.

Определяем напряжение, приложенное к цепи:……….

Задача 4. Три группы сопротивлений соединили звездой с нулевым проводом и включили в трехфазную сеть переменного тока с линейным напряжением U_ном. Активные сопротивления в фазах А,В и С соответственно равны R_A, R_B, и R_C; реактивные — Х_А, Х_В и Х_С. Характер реактивных сопротивлений (индуктивное или емкостное) указан на схеме цепи. Углы сдвига фаз в каждой фазе равны φ_А ,φ_B и φ_C. Фазы нагрузки потребляют активные мощности Р_А, Р_B Р_C и реактивные Q_A, Q_B ,Q_С. В таблице вариантов указаны некоторые из этих величин и номер рисунка цепи. Для своего варианта начертить схему цепи; определить величины, начертить в масштабе векторную диаграмму в нормальном режиме.

Начертить векторную диаграмму в аварийном режиме при отключении фазы А.

Из векторных диаграмм определить графически токи в нулевом проводе в обоих режимах. При вычислениях принять: sin 36°50′ = cos53 °10′ = 0,6; sin53 °10’= cos36°50′ = 0,8

Дано: R_С=30 Ом, Х_А= 3 Ом, Х_С= 40 Ом, I_А= 24 A, I_C =2.4 A, Q_В = 1200 вар

Решение.

Определяем:

Фазное напряжение U_ф ………..

Задание № 5. Теоретический вопрос.

Диэлектрические потери. Приведите примеры, где явление диэлектрических потерь находит полезное применение.

Диэлектрическими потерями называют электрическую мощность, затрачиваемую на нагрев диэлектрика, находящегося в электрическом поле.

Потери энергии в диэлектриках наблюдаются как при переменном, так и при постоянном напряжении, поскольку в технических материалах обнаруживается сквозной ток утечки, обусловленный электропроводностью.