«Задачи и задания»

Задание 1.

Для электрической цепи постоянного тока (рис.2а) определить общий ток I, токи I1, I2, I3, I4, в ветвях резисторов и ток I23 в перемычке 2—3 цепи при разомкнутом и замкнутом выключателе В, а также напряжение U23 между узлами 2 и 3 при разомкнутом выключателе. Напряжение U, подводимое к электрической цепи, сопротивления резисторов R1—R7, положение выключателя В " участок электрической цепи между узлами / и 2 цепи, показанный на рис. 1.2, а пунктиром для соответствующего варианта рис. 2, б—е, приведены в табл. 1.

В вариантах 31—60 сопротивление резистора R2 = 0, в вариантах 61—90 R4=∞

Дано:

Схема 2б

Положение выключателя В Замкнут/Разомкнут

U = 110/220 В

R1 = 10 Ом

R2 = 10 Ом

R3 = 20 Ом

R4 = 30 Ом

R5 = 10 Ом

R6 = 20 Ом

R7 = 10 Ом

Решение:

- - - - -

Задание 2

Для электрической цепи постоянного тока (рис. 1.2), используя данные, приведенные для данного варианта задания в табл. 2 определить токи I1 – I9 в ветвях резисторов R1 – R9, режимы работы источников питания, составить баланс мощностей. ЭДС и напряжения источников, сопротивления резисторов и положение выключателей для соответствующих вариантов задания приведены в табл. 1.3 Внутренним сопротивлением источников пренебречь.

Примечание. Для расширения числа вариантов контрольного задания

в вариантах 31—60 сопротивления резисторов R1 – R9 увеличить в 2 раза, в вариантах 61— 90 — уменьшить в 3 раза.

Рис.1.2

Рис.1.3

Дано:

E1 = 110 В

E 3 = 60 B

U 5 = 50 B

R 1 = 0,2 Ом

R 3 = 2 Ом

R 5 = 1 Ом

R 8 = 1,8 Ом

R 9 = 1 Ом

Замкнутые выключатели В3, В5

Решение.

- - - - -

Задание 3.

Для электрической цепи постоянного тока (рис. 1.3 ) определить токи I1 – I7 в ветвях резисторов R1 – R7, составить баланс мощностей, а также определить режим работы источников питания и напряжение U12 между точками / и 2 цепи. Сопротивления резисторов R1 — R7, ЭДС E1 – E6 и напряжения U5 и U7 источников питания, ток J8 источника тока и положения выключателей B3 – B8 для соответствующих вариантов задания приведены в табл.3. Задачу решить методом применения уравнений, составленных по законам Кирхгофа.

Рис.1.3.

Дано: Е1=110 В; U6=50 В; R1=2 Ом; R2= 2 Ом; R2`=3 Ом; R6=2 Ом; J8=10 А.

Найти: I1, I6, I2, I12.

- - - - -

Задание 4

Электрическая Цепь постоянного тока (рис. 1.5) с последовательно соединенными нелинейным R1 и линейным R2 сопротивлениями включена в питающую сеть с напряжением U. Используя вольт-амперные характеристики I(U1) нелинейного сопротивления R1 (табл.4, а также данные, приведенные в табл.4 для каждого варианта задания, определить ток I в цепи и падения напряжений ∆U1 и ∆U2 на сопротивлениях R1 и R2 .

Построить зависимость изменения тока I(U) в электрической цепи при изменении напряжения U источника питания в пределах ±20 % U

Дано:

1-й линейный элемент

U2 =10 В

I = 1,6 А

Нелинейный элемент

U1, B 1 2 4 8 12 16 20

I, A 2 3 4 4,2 4,3 4,4 2,5

Найти: I, ^ U1, ^U2.

Решение.

- - - - -

Задание 5.

В электрической цепи переменного тока имеет место резонанс напряжений (рис.5 ) при частоте питающего тока f. Используя данные, приведенные в табл. 5. для соответствующего варианта задания, определить показание вольтметра VK на зажимах катушки индуктивности, активное RK и индуктивное Хк сопротивления катушки, показание ваттметра W, реактивную мощность QK катушки индуктивности, емкость С конденсатора, индуктивность LK и коэффи-циент мощности cosφk, катушки. Построить векторную диаграмму тока I и напряжений в цепи. Показания вольтметра Vc, включенного на зажимы конденсатора Uс, напряжение U, приложенное к цепи, и показание амперметра А приведены в табл 5.

Рис. 5.

Дано:

U = 22 В.

Uc = 72 В.

I = 11 А

F=60 Гц

Найти:

Vк, Rк, Хк, W, Qк, C, Lк, cosφк, С`, L`к.

Решение:

- - - - -

Задание 6

К зажимам электрической цепи переменного тока параллельно подключены катушка индуктивности с активным сопротивлением R и индуктивностью L и конденсатор с емкостью С. К цепи подведено периодическое несинусоидальное напряжение u(t). С учетом схемы включения R, L, С, а также данных, приведенных для соответствующего варианта задания в табл2.2» определить амплитудные lm и действующие / значения несинусоидальных токов и напряжений Um и U, а также их гармонических составляющих, выражение для мгновенного значения тока i(t), активную Р, реактивную Q и полную Р мощности отдельных гармонических составляющих цепи.

Дано:

U(t) = 80√2sinωt + 50√2sin3ωt + 20√sin5ωt

R = 5 Ом

L = 47,8 мГн

C = 91 мкФ

Найти: Im, I, Um, U, i(t), P, Q, S.

- - - - -

Задание 7.

Три потребителя электроэнергии, имеющие одинаковые полные сопротивления фаз Z, соединены «звездой» и включены в четырехпроводную трехфазную сеть с системой симметричных линейных напряжений ил. Определить токи /ф по фазам и в нейтральном проводе In, а также мощность Р трехфазной цепи с учетом данных, приведенных в табл.7.для каждого варианта задания. Составить электрическую схему питания. Построить векторную диаграмму напряжений и токов с учетом характера нагрузки.

- - - - -

Задание 8.

Усилитель на транзисторе собран по схеме на рисунке 9.1. Пользуясь входными и выходными характеристиками транзистора определить положение рабочей точки А, если известно, что Rк Ом, RI =3 кОм, R2= 100 Ом, Eк