Практикум по теоретическим основам электротехники


НазваниеПрактикум по теоретическим основам электротехники
страница1/6
Дата публикации29.05.2013
Размер0.6 Mb.
ТипЗадача
referatdb.ru > Физика > Задача
  1   2   3   4   5   6


Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет

им. С. Торайгырова
Колледж

ПРАКТИКУМ

ПО ТЕОРЕТИЧЕСКИМ ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Учебное методическое пособие для студентов энергетических специальностей колледжа

Павлодар

Кереку

2012

УДК 621.3.01(076.5)

ББК 31.27-01 я 7

Т 33
Рекомендовано к изданию учебно-методическим советом колледжа ПГУ им. С. Торайгырова

Рецензенты:

В. П. Марковский – кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедры «Электроэнергетики» Павлодарского государственного университета;

С. А. Мендыбаев – кандидат технических наук, профессор кафедры «Электроэнергетики» Инновационного Евразийского университета.

Тенизова О. В.

Т33 Практикум по теоретическим основам электротехники: учебное методическое пособие для студентов энергетических специальностей / О. В. Тенизова. – Павлодар : Кереку, 2012. – 47 с.


В учебном методическом пособии изложены практические задания по основным разделам предмета. По каждой теме показаны примеры решения типовых задач и предложены задания для самостоятельной работы студентов по вариантам.

Учебное методическое пособие рекомендуется студентом энергетических специальностей колледжа.

УДК 621.3.01(076.5)

ББК 31.27-01 я 7
© Тенизова О. В., 2012

© ПГУ им. С. Торайгырова, 2012
За достоверность материалов, грамматические и орфографические ошибки ответственность несут авторы и составители
Введение
Учебное методическое пособие «Практикум по теоретическим основам электротехники» (далее «Практические задания по ТОЭ») соответствуют программе курса ТОЭ для электрических специальностей колледжа. Для успешного усвоения учебного материала и облегчения решения задач по каждой теме приведены примеры решения типовых задач. Задания контрольных работ даны по каждой теме и их можно использовать для самостоятельной работы студентов при изучении теоретического материала с целью контроля полученных знаний и при выполнении семестровых контрольных работ. Подбор задач соответствует расположению учебного материала в темах программы. Для более эффективного контроля за самостоятельной работой для ряда задач средней трудности даны одинаковые условия, но разные числовые значения. Эти задачи можно использовать для проведения олимпиад, экзаменов. Во всех задачах, где не указана частота переменного тока, она принята равной 50 Гц. Учебное пособие рекомендовано студентам очной и заочной формы обучения энергетических специальностей колледжа.

^ 1 Расчет смешанного соединения конденсаторов
Пример расчета типовой задачи.
Задача 1

Определить величину заряда, напряжение и энергию электрического поля конденсаторов, для данной схемы рисунок 1.1

Рисунок 1.1 – Схема замещения расчетной цепи
Дано:

U=3 кВ

С1=90мкФ

С2 =10мкФ

С3 =20мкФ

С4 = С5 =30мкФ

Решение

1.Общая емкость параллельно соединенных конденсаторов
С6 = С2 + С3 + С4 + С5 = 10 + 20 + 30 + 30 = 90 мкФ, при этом схема упрощается (рисунок 1.2)


Рисунок 1.2 – Упрощенная схема замещения

2. Эквивалентная ёмкость цепи.

С1·С6

С1 + С6
Сэкв = =  = 45 мкФ



Рисунок 1.3 – Упрощенная схема замещения
3. Величины зарядов конденсаторов 1 и 6 ( конденсаторы соединены последовательно)

q1 = q6 = U · C экв = 3·10³ · 45·10ˉ6 = 135·10ˉ³ Кл
4. Напряжение на 1 конденсаторе


q1
С1

U1 = = 1500 В


q 6
С6
5. Напряжение параллельно соединенных конденсаторов

U2 = U3 = U4 = U5 = = 1500 В
6. Величина заряда конденсатора 2
q2 = С2 · U2 = 10 · 10 -6 · 1500 = 15 · 10ˉ³ Кл
7. Величина заряда конденсатора 3
q3 = С3 · U3 = 20 · 10 -6 · 1500 = 30 · 10ˉ³ Кл
8. Величина заряда конденсатора 4
q4 = С4 · U4 = 30 · 10 -6 · 1500 = 45 · 10ˉ³ Кл
9. Величина заряда конденсатора 5
q5 = С5 · U5 = 30 · 10 -6 · 1500 = 45 · 10ˉ³ Кл
10. Энергия электрического поля цепи.
WЭ = = 202,5 Дж

Задача 2

Конденсаторы, емкости которыхC1 = 2 мкФ; С2 = 1 мкФ; С3 = 2 мкФ; С4 =6 мкФ; С5 =4 мкФ, соединены по схеме рисунок 1.4 и подключены к источнику с постоянным напряжением U=100 В.

Определить общую емкость конденсаторов, заряд и энергию электрического поля каждого конденсатора и всей цепи.




Рисунок 1.4 – Схема замещения расчетной цепи

Решение




Общая емкость конденсаторов


Заряды в параллельных ветвях распределяются пропорционально емкостям ветвей



Заряд  создает напряжения:



Заряды конденсаторов 



^ Контрольная работа
Задача 1

Для заданной схемы (рисунок 1.5) определить эквивалентную емкость батареи конденсаторов, заряды и напряжение каждого конденсатора, а также напряжение, приложенное к зажимам электрической цепи. Схема замещения цепи показана на рисунке 1.5. Исходные данные указаны в таблице вариантов.

Рисунок 1.5 – Схема замещения расчетной цепи

Таблица 1.1 – Исходные данные к контрольной работе



вар.

С1 ,

мкФ

С2 ,

мкФ

С3 ,

мкФ

С4 ,

мкФ

С5 ,

мкФ

С6 ,

мкФ

Известный

параметр

1

6

10

9

5

3

7

q 3 =4·10ˉ³Кл

2

8

10

15

12

8

5

U4=100В

3

10

12

16

10

8

10

q 2 =5·10ˉ³Кл

4

7

4

5

8

7

10

q 6 =4·10ˉ³Кл

5

5

8

7

6

8

12

U1=50В

6

4

6

8

10

10

15

U5=80В

7

12

10

10

14

8

8

q 4 =5·10ˉ³Кл

8

11

10

12

16

20

10

q 5 =4·10ˉ4Кл

9

3

5

3

4

6

8

U4=180В

10

9

10

7

5

4

10

q 1 =5·10ˉ4Кл


^ 2 Расчет смешанного соединения резисторов
Пример решения типовой задачи

Задача1

Резисторы r1=15 Ом, r2=12 Ом, r3=6 Ом соединены так, как показано на рисунок 2. 1, а. Найти общее сопротивление схемы.



Рисунок 2.1 – Схема замещения расчетной цепи



Решение

На схеме выделяем участок, где резисторы г2 и гЗ соединены
параллельно. Сопротивление этого участка


Теперь упрощаем схему, заменив r2 и rЗ одним резистором r2,3

(рисунок 2.1,б).

Находим общее сопротивление схемы
rобщ = r1 + r2,3 = 15 + 4= 19 Ом
Задача 2

Для цепи, изображенной на рисунке 2.2

Определить:

1) эквивалентное сопротивление цепи;

2) токи, протекающие на каждом сопротивлении и всей цепи;

3) падение напряжения на каждом сопротивлении;

4) мощность всей цепи;

5) энергию, потребляемую цепью за 10 часов работы.

Рисунок 2.2 – Схема замещения расчетной цепи
Дано:

U=30 B

R1=R2=1 Ом

R3=5 Ом

R4=6 Ом

R5=3 Ом

R6=10 Ом

t=10 ч
Решение

1. Упрощаем схему на рисунке 2.2 и определяем общие сопротивления на участках цепи
Raf = R2 + R3 = 1 + 5 = 6 Ом
Ом


Ом
Ом



Рисунок 2.3– Упрощенная схема замещения
2. Эквивалентное сопротивление цепи
Rэкв = Rag + R1 = 4 + 1 = 5 Ом

3. Сила тока в цепи

А

4. Падение напряжение на участках цепи
Uaf = Ubd = Uag = I · Rag = 6 · 4 = 24 B
5. Токи в параллельных ветвях
А
А
6. Проверка вычислений (по 1 закону Кирхгофа)
I = I2 + I6 = 6 A (верно)
7. Падение напряжения на участке bc
Ub c= I6 · Rbc = 2 · 2 = 4 B
8. Токи, протекающие по сопротивлениям R4 и R5
А
А
9. Мощность цепи
P = U · I = 30 · 6 = 180 Вт = 0,18 кВт

10. Энергия, потребляемая цепью

WЭ = P · t = 0,18 · 10 = 1,8 кВт·ч
Контрольная работа
По заданной электрической схеме (рисунок 2.4) определить эквивалентное сопротивление резисторов, токи, протекающие через резисторы и падения напряжения на каждом из них и допустимую мощность рассеяния каждого резистора. Исходные данные указаны в таблице вариантов.


Рисунок 2.4 – Схема замещения расчетной цепи
Таблица 2.1 – Исходные данные к контрольной работе



Вар.



Ом



Ом

Ом



Ом



Ом



Ом



Ом



Ом



Ом

Известный параметр

1

2

6

4

1,5

3,5

5

5

8

3



2

3

4

6

5

2

1

3

6

8



3

1

2

6

3

4

2

2,5

7

6



4

4

3

1

6

5

3

4

1,5

4



5

5

6

3

8

4

2

1

10

5



6

3

5

6

4

2

1

8

4

7



7

6

10

2

3

5

4

7

8

4



8

7

5

4

2

3

4,5

1,5

1

8



9

2

3

5

4

6

7

1

2

3



10

8

2

3

6

5

4

9

8

6



  1   2   3   4   5   6

Похожие рефераты:

Расписаниеэкзаменов
Для специализации «Технология хлеба»: кп по «Прикладной механике и пту», кп по «Процессам и аппаратам пп», Научным основам питания,...
Республики Беларусь «24»
Целью изучения дисциплины является подготовка студентов по теоретическим основам автоматизированной информационной технологии
Республики Беларусь «24»
Целью изучения дисциплины является подготовка студентов по теоретическим основам автоматизированной информационной технологии
Вопросы по «Теоретическим основам менеджмента» к Государственному...
Характер управленческого труда и роли менеджера в организации. Требования к профессиональной компетенции менеджеров
Учебные пособия и практикумы
А. И. Врублевский, Е. В. Барковский. Химия. Часть Тестовые задания по теоретическим основам химии для преподавателей, абитуриентов...
Кафедра общей химии
А. И. Врублевский, Е. В. Барковский. Химия. Часть Тестовые задания по теоретическим основам химии для преподавателей, абитуриентов...
Программа дисциплины «Основы электротехники» для преподавателя Редакция...
«Основы электротехники» для специальности «5B073200» «Стандартизация, метрология и сертификация»
Практикум по основам луговодства
Т. К. Бексеитов – доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедры генетики и биотехнологии пгу
Башкирова В. Г., Петросян А. Т. Некоторые рекомендации по тактике...
Обучить студентов теоретическим, методическим и технико-тактическим основам баскетбола с перспективой закрепления полученных знаний...
Название курса: «Фондовый рынок и операции с ценными бумагами в условиях кризиса»
Теоретическим аспектам финансовых инструментов на рынке ценных бумаг, международным кредитно-расчетным и валютным отношениям, основам...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза