Содержание контрольной работы по разделу Основы Электротехника

Задание 1.

Для своего варианта рассчитать:

1. Эквивалентное сопротивление цепи.

2. Ток в каждом резисторе.

3. Проверить выполнение первого закона Кирхгофа во всех узлах схемы и второго Закона Кирхгофа для одного из контуров.

4. Определить мощности, рассеиваемые на резисторах схемы.

5. Проверить выполнение баланса мощностей.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.1 и табл. 1.2.

Таблица 1.1

№ варианта (две последние цифры номера зачетки)	№ рисунка	R1, кОм	R2, кОм	R3, кОм	R4, кОм	R5, кОм	R6, кОм	R7, кОм	R8, кОм
01 – 33	1.01 - 1.33	1,2	2,0	0,3	1,5	1,8	1,2	3,0	2,2
34 – 66	1.01 - 1.33	0,3	1,0	1,5	2,7	0,2	1,3	0,3	1,6
67 – 99	1.01 - 1.33	1,8	1,1	2,0	0,3	1,5	1,2	0,2	1,3

Например, последние две цифры шифра 37. Следовательно, в соответствии с табл. 1.1 для анализа выбирается схема, приведенная на рис. 1.04, а значения резисторов выбираются из строки 2.

Схема 1.01 Схема 1.02 Схема 1.03

Схема 1.04 Схема 1.05 Схема 1.06

Схема 1.07 Схема 1.08 Схема 1.09

Схема 1.10 Схема 1.11 Схема 1.12

Схема 1.13 Схема 1.14 Схема 1.15

Схема 1.16 Схема 1.17 Схема 1.18

Схема 1.19 Схема 1.20 Схема 1.21

Схема 1.22 Схема 1.23 Схема 1.24

Схема 1.25 Схема1.26 Схема 1.27

Схема 1.28 Схема 1.29 Схема 1.30

Схема 1.31 Схема 1.32 Схема 1.33

Рис. 1. Схемы электрических цепей для задачи 1

Задание 2

Рассчитайте токи во всех ветвях цепи по методу контурных токов (МКТ) или методу узловых напряжений (МУН), метод выбирается на усмотрение студента. Произведите проверку баланса мощностей. Схему цепи и сопротивления резисторов выбрать в соответствии с своим вариантом mn.

Задание 3.

Для цепи переменного тока:

1. Рассчитать полное сопротивление цепи при гармоническом воздействии.

2.Найти ток, протекающий через цепь, если на вход подано напряжение, изменяющееся по гармоническому закону.

3. Построить векторную диаграмму тока и напряжения.

Схему цепи и номиналы элементов выбрать в соответствии с вариантом mn- :

для номера зачетки с последними цифрами 01-30 брать соответствующий номер варианта;для номера зачетки 31-60 брать номер варианта mn-30 и т.п.

Вариант № 1.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ), U= 1 В, ω₀ = 10⁴ рад/с,

φ= π/4. R1 = R2 = R3 = 100 Ом, C1 = 2 мкФ.

Вариант № 2.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U= 1 В,ω₀ = 10⁴рад/с,

φ₀= π/3.R1 = R2 = R3= 100 Ом,L1= 5 мГн.

.

Вариант № 3.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀ = 10⁴рад/с,

φ₀= π/4,R1 = R2 = R3 = 10 Ом,L1= 1 мГн.

Вариант № 4.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10⁴рад/с,

φ₀= π/3,R1 = R2 = R3=10 Ом,C1= 10 мкФ.

Вариант № 5.

Дано: u(t)=Ucos(ωt + φ),U=1 В,ω₀=10⁴рад/с,

φ₀= π/4.R1 = 100 Ом,R2 = R3 = 10 Ом,C1 = 2 мкФ.

Вариант № 6.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10⁴рад/с,

φ₀ =π/3.R1 =100 Ом,R2 = R3 =10 Ом,L1= 10 мГн.

Вариант № 7.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10 рад/с,

φ₀= π/4.R1 = 100 Ом,R2= 10 Ом,C1= 10 мкФ.,

L1= 10 мкФ.

Вариант № 8.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ), U = 1 В, ω₀ = 10 рад/с, φ₀ = π/3.

R2 = 10 Ом,R1 = 100 Ом,L1 =10 мГн.,L2 =5 мГн.

Вариант № 9.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ), U = 1 В, ω₀ = 10 рад/с, φ₀ = π/4.

R1 = 100 Ом, R2 = 10 Ом, C2 = 2 мкФ., C1 = 1 мкФ.

.

Вариант № 10.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10 рад/с,

φ₀= π/4.R1 = R2 = R3 = 100 Ом,C1 = C2 = 1 мкФ.

Вариант № 11.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10 рад/с,

φ₀= π/4.R1 = 1 кОм,R2 = R3 = 10 Ом,C1 = 0.01 мкФ,

L1 = 0.5 мГн.

Вариант №12.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10⁴рад/с,

φ₀= π/4.R1 = R2 = 10 кОм,C1 =0.01 мкФ.,L1 = 1 мГн.

Вариант № 13.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10⁴рад/с,φ₀= π/3.

R1 = 50 Ом,C1 = 0.01 мкФ.,C2 = 0.02 мкФ.,L1 = 10 мГн.

Вариант № 14.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10 рад/с,

φ₀= π/4.C1 = 1 мкФ.,C2 = 5 мкФ.,L2 = 2 мГн.,L1 = 10 мГн.

Вариант № 15.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10 рад/с,φ₀= π/4.R1 = 10 Ом,L1 = 4 мГн.,L2 = 2 мГн,L3 = 1 мГн.

Вариант № 16.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10⁵рад/с,

φ₀= π/2.R1 = 10 Ом,C1 = 0.01 мкФ.,L1 = 0.05 мГн,

L2 = 0.1 мГн.

Вариант № 17.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10⁴рад/с,φ₀= π/4.

R1 = 10 Ом,C2 = 0.5 мкФ.,C1 = 0.2 мкФ.,L1 = 0.01 мГн.

Вариант № 18.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10 рад/с,φ₀= π/4.R1 = 10 Ом,C1 = C2 = 1 мкФ.,C3 = 5 мкФ.

Вариант № 19.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10⁴рад/с,φ₀= π/3.

R1 = 10 Ом,R2 = 20 Ом,C1 = 0.01 мкФ.,L1 = 0.1 мГн.

Вариант № 20.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10 рад/с,φ₀= π/4.R1 = 10 Ом,R2 = 10 кОм,L1 = 0.5 мГн.,C1 = 0.01 мкФ.

Вариант № 21.

Дано: u(t)=Ucos(ωt + φ),U=1 В,ω₀=10⁵рад/с,φ₀= π/2.R1=R2=100 Ом,L2=20 мГн.,L1=5 мГн

Вариант № 22.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10 рад/с,φ₀= π/3.

R1 = 10 Ом,R2 =10 кОм,C1 = 0.2 мкФ.,L1 = 0.02 мГн.

Вариант № 23.

Дано: u(t)=Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10 рад/с,φ₀= π/4.

R1 = R2 = 100 Ом,C1 = 5 мкФ.,C2 = 1 мкФ.

Вариант № 24.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ), U = 1 В, ω₀ = 10 рад/с, φ₀ = π/3. R1 = 10 кОм,R2 = 10 Ом,C1 = 0.01 мкФ.,L1 = 0.2 мГн.

Вариант № 25.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В,ω₀= 10 рад/с,

φ₀= π/4.R1 = R2 =10 кОм, R3 = 100 Ом,C1 = 0.02 мкФ,L1 =0.5 мГн.

Вариант № 26.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В, ω₀ = 10 рад/с, φ₀ = π/4.

R1 = 10 Ом,R2 =100 кОм,С1 =1000 пФ,L1= 0.1 мГн.

Вариант № 27.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ),U = 1 В, ω₀ = 10 рад/с, φ₀ = π/4.

R1 = 10 Ом,R2 = 20 Ом,С1= 1000 пФ,L1= 0.1 мГн.

Вариант № 28.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ), U =1 В, ω₀ = 10 рад/с, φ₀ = π/4.

R1 = 10 Ом,R2= 20 Ом,С1 = 1000 пФ,L1= 0.1 мГн.

Вариант № 29.

Дано: u(t)=Ucos(ωt+φ), U=1 В,ω₀ =10 рад/с, φ₀ = π/4.

R1=10 Ом,R2=10 кОм, С1=500 пФ,L1=0.01 мГн.

Вариант № 30.

Дано: u(t) = Ucos(ωt + φ), U =1 В, ω₀ = 10⁴ рад/с, φ₀ = π/4.

R1=10 Ом,R2=20 Ом,С1=1000 пФ,L1=0.1 мГн

Задание 4

Найти полную, активную и реактивную мощности, потребляемые нагрузкой, для цепи рассчитанной в задании 3,

Методические указания к выполнению контрольной работы по разделу Основы электротехнтки

Методические указания к выполнению задания 1.

Решение этой задачи требует знания закона Ома для всей цепи и ее участков, первого закона Кирхгофа и методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов.

Электрические цепи подразделяются на простые и сложные. Цепь, в которой имеется единственный путь для тока, называется простой цепью. Расчет тока в такой цепи (рис. 2.4) осуществляется по закону Ома

где R_OБЩ – общее сопротивление потребителей (нагрузки); U – напряжение на зажимах источника ЭДС.

При последовательном соединении приемников

R_OБЩ = R₁ + R₂.

Рис. 2.4. – Простая электрическая цепь с последовательным соединением элементов

Рис. 2.5. – Сложная электрическая цепь

Цепь, в которой имеется три (или более) пути для токов, называется сложной цепью (рис. 2.5).

Сложная цепь состоит из узлов и ветвей. Ветвь – это участок электрической цепи, обтекаемый одним током. Все элементы ветви (источники, приёмники) соединены последовательно. В электрической цепи количество токов равно количеству ветвей.

Узел – это место соединения трех или более ветвей (узлы "а" и "б" на рис. 2.5).

Контур-состоит из ветвей, которые образуют замкнутый путь для протекания электрического тока.