Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка по электротехнике.pdf
Скачиваний:
604
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
2.91 Mб
Скачать

4. БЛОК КОНТРОЛЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Общие указания

Блок контроля освоения дисциплины включает:

1. Контрольную работу и методические указания к ее выполнению.

Количество задач и их номера зависят от специальности студента, о чем указано в предисловии к разделу «Информация о дисциплине» (стр. 5).

Каждая задача имеет варианты. Порядок выбора варианта указан в методических указаниях к выполнению контрольной работы.

2. Блок тестов текущего (промежуточного) контроля.

Приводятся 16 тестов текущего контроля по каждой теме дисциплины. Кроме этого, предлагаются по темам (1, 2, 3, 4, 5, 7, 10), которые наиболее трудно усвояемы студентами, тренировочные (репетиционные) тесты. После работы (время не ограничено) с тренировочными тестами можно проверить ответы они приведены на стр. 373. Завершив работу с тренировочным тестом по теме, студент получает у своего тьютора аналогичный контрольный тест. Время ответа и число попыток для ответа для контрольного теста ограничено. Для тем, в которых отсутствует тренировочный тест, студенту сразу предлагается контрольный тест.

Номера тестов и их количество зависят от специальности студен-

тов. Информация об этом представлена в табл. 1 на следующей странице.

3. Блок итогового контроля по дисциплине «Электротехника и электроника. Ч 1» (электротехника).

Студенты всех специальностей и всех форм обучения сдают экзамен по билетам. В данном блоке приводятся вопросы для подготовки к экзамену. Кроме экзаменационных вопросов, в билете будет дана задача, которая близка по содержанию к задачам из контрольной работы и примерам из практических занятий. Поэтому в процессе подготовки к экзамену рекомендуем повторить методику решения задач из контрольной работы и задач из практических занятий.

315

4.1.Задание на контрольную работу

иметодические указания к ее выполнению

Контрольные задания охватывают основные разделы дисциплины и являются важным этапом в процессе ее изучения. Поверка знаний дисциплины на экзамене включает решение задач, которые близки по тематике и методике решения к задачам из контрольной работы.

Номер варианта студенты выбирают по трем последним цифрам своего шифра. Пояснения даны в соответствующих таблицах в условиях задачи.

ЗАДАЧА 1

Цепь постоянного тока с одним источником ЭДС представлена

на рис. 1. Параметры резистивных элементов, величина ЭДС Е и вариант схемы указаны в табл. 1.

Требуется определить токи во всех резистивных элементах и проверить полученные результаты с помощью первого или второго законов Кирхгофа.

Таблица 1

Последняя, предпо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

следняя или третья

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от конца цифра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

шифра студента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема на рис. 1

а

б

в

г

д

е

а

б

в

г

Буква рис.1 выбирается по последней цифре шифра

 

 

 

 

 

 

 

 

Е, В

6

8

10 12 14 16 18 20

24

36

Величина E выбирается по предпоследней цифре шифра

 

 

R1 = R2 , Ом

2

4

6

8

5

4

3

2

1

6

R3 = R4 , Ом

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Значения R1 R4

выбираются по третьей от конца цифре шифра

 

316

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

 

 

 

 

 

е)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

R3

 

 

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1

317

Методические указания

Для решения этой задачи необходимо изучить материал курса, относящийся к расчету простых цепей постоянного тока 1 , с. 5…11; 2 , с. 19…46

или [5], с. 3…9.

Расчет простых резистивных цепей с одним источником целесообразно выполнять в следующей последовательности:

1. Выбрать произвольно в ветвях схемы положительные направления токов, обозначив их стрелками и буквой Ik с соответствующим индексом

(k 1,2,… .

2.Привести схему к одноконтурному виду путем поэтапного объединения последовательно и параллельно соединенных сопротивлений.

3.Определить ток в одноконтурной схеме.

4.Определить напряжения на всех ветвях исходной схемы путем обратного поэтапного развертывания схемы.

5.С помощью закона Ома определить искомые токи в ветвях.

6.Выполнить проверку полученных результатов, используя первый или второй закон Кирхгофа.

Пример 1. Определить постоянные токи во всех сопротивлениях элек-

трической схемы (рис. 2). Параметры цепи: R1=R2=4 Ом, R3=R4=1 Ом,

R5=6 Ом, E=9 B.

Решение.1. Выберем произвольно в ветвях положительные направления токов и промаркируем их I1, I2, I3, I4, I5.

2. Преобразуем поэтапно исходную схему в одноконтурную схему. Последовательность преобразований наглядно представлена на рис. 2, где

 

 

 

R

 

 

R1

R2

 

4 4

2 Ом;

 

 

 

 

(рис. 2,б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

R1

R2

4 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R123 = R12 + R3 = 2 + 1 = 3 Ом;

 

 

 

 

 

(рис. 2,в)

 

 

 

R

 

 

R123 R5

 

 

 

3 6

2 Ом;

 

 

 

 

(рис. 2,г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1235

 

 

R123 R5

 

3 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определим ток I4

и напряжение U34

на участке 3-4 для одноконтур-

ной схемы (рис. 2,г).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

4

 

Е

 

 

 

9

 

3 А;

U

34

I

4

R

3 2 6 В.

 

 

 

 

 

 

 

R1235

R4

 

2 1

 

 

 

 

 

 

1235

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

318

 

 

 

 

 

 

 

4.Определим токи I3 и I5 напряжение U12 на сопротивлении R12 (рис. 2,в).

I3

 

U 34

 

 

6

 

2 А;

I5

 

U 34

 

6

1 А.

R12 R3

2

1

R5

6

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Определим напряжение U12

на сопротивлении R12 и токи I1, I2,

(рис. 2,б).

U

12

I

3

R

2 2 4 В;

I

1

 

U12

4 1А;

I

2

 

U12

4 1А.

 

 

 

 

12

 

 

 

R1

4

 

 

R2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверим полученные результаты с помощью первого закона Кирхгофа.

Для узла 3 (рис. 2,а) имеем

I4 I3 I5 3 2 1 0

верно.

а)

 

 

 

 

б)

 

 

1 I3

 

 

3 I5

1 I3

3 I5

R1

I2

 

R3

I4

R3

I4

I1

R2

 

R4

 

R12

R4

 

 

 

E

 

E

 

 

 

 

R5

 

R5

 

2

 

 

4

2

4

в)

 

 

 

 

г)

 

 

I3

3

I5

 

I4

3

 

I4

 

 

 

 

 

R123

 

R4

 

R1235

R4

 

E

 

R5

 

 

E

Рис. 2

4

 

 

 

4

 

 

 

 

 

319