- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины «Электротехника и электроника. Ч. 1»
- •2.6. Рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект
- •ВВЕДЕНИЕ
- •РАЗДЕЛ 1. Основы теории электрических цепей
- •1. Электрическая цепь и ее характеристики
- •1.1. Определение цепи
- •1.2. Графическое изображение электрической цепи и ее элементов
- •1.3. О направлениях действия ЭДС, токов и напряжений
- •1.4. Законы электрических цепей
- •1.5. Параметры электрических цепей
- •1.6. Идеальные элементы электрической цепи
- •2. Цепи постоянного тока
- •2.1. Некоторые особенности цепей постоянного тока
- •2.2. Закон Ома и законы Кирхгофа для цепей постоянного тока
- •2.3. Мощность цепи постоянного тока
- •2.4. Расчет простых цепей постоянного тока
- •2.6. Баланс мощностей цепи постоянного тока
- •3. Цепи синусоидального тока
- •3.1. Основные понятия о синусоидальных процессах
- •3.2. Аналитическая запись синусоидальных токов и напряжений
- •3.5. Закон Кирхгофа в векторной форме записи
- •3.7. Действующие значения синусоидальных токов и напряжений
- •3.8. Элементы в цепи синусоидального тока
- •3.10. Цепь с последовательным соединением R, L, C
- •3.11. Цепь с параллельным соединением R, L и C
- •3.14. Понятие о двухполюсниках и об эквивалентных цепях
- •РАЗДЕЛ 2. Методы расчета электрических цепей
- •4.1. Введение. Основы метода
- •4.2. Комплексные токи и напряжения
- •4.3. Комплексное сопротивление и комплексная проводимость
- •4.4. Комплексная мощность
- •4.5. Законы Кирхгофа в комплексной форме записи
- •4.6. Аналогия с цепями постоянного тока
- •5. Методы расчета сложных цепей синусоидального тока
- •5.1. Введение
- •5.2. Метод контурных токов
- •5.3. Метод узловых напряжений (узловых потенциалов)
- •5.4. Метод эквивалентного источника
- •5.5. Метод наложения
- •5.6. Баланс мощностей цепи синусоидального тока
- •РАЗДЕЛ 3. Резонанс, индуктивно связанные цепи и трехфазные цепи
- •6. Резонансные явления. Индуктивно связанные цепи
- •6.1. Резонансные явления
- •6.3. Резонанс в параллельной цепи из элементов R, L,C (резонанс токов)
- •6.5. Цепь с трансформаторной связью между катушками
- •7. Трехфазные электрические цепи
- •7.1. Введение
- •7.2. Соединение трехфазной цепи звездой
- •7.3. Соединение трехфазной цепи треугольником
- •7.4. Расчет трехфазных цепей
- •7.5. Мощность трехфазной цепи
- •РАЗДЕЛ 4 Несинусоидальные токи, напряжения и переходные процессы
- •8.1. Общие положения
- •8.4. Мощность в цепи при несинусоидальных токе и напряжении
- •8.5. Расчет линейных цепей с несинусоидальными ЭДС
- •9.1. Общие положения
- •9.2. Законы коммутации. Начальные условия
- •РАЗДЕЛ 5. Нелинейные электрические и магнитные цепи
- •10. Нелинейные электрические и магнитные цепи постоянного тока
- •10.1. Нелинейные электрические цепи. Общие положения
- •10.2. Нелинейные сопротивления
- •10.3. Нелинейные свойства ферромагнитных материалов
- •10.4. Нелинейная индуктивность
- •10.5. Нелинейная емкость
- •10.6. Нелинейные электрические цепи постоянного тока
- •10.8. Магнитные цепи с постоянным магнитным потоком
- •11. Нелинейные цепи переменного тока
- •РАЗДЕЛ 6. Электрические машины
- •12. Трансформаторы
- •12.1. Назначение и принцип действия
- •12.2. Холостой ход трансформатора
- •12.3. Нагрузка трансформатора
- •12.4. Схема замещения
- •12.5. Режим холостого хода
- •12.6. Режим короткого замыкания
- •12.7. Внешняя характеристика трансформатора
- •12.8. КПД трансформатора
- •13. АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
- •13.1. Общие вопросы теории электрических машин
- •13.2. Классификация электрических машин
- •13.4. Скольжение и его влияние на параметры ротора
- •13.5. Механическая мощность асинхронного двигателя
- •13.9. Пуск асинхронных двигателей
- •14. Cинхронные машины
- •14.1. Устройство и принцип действия
- •14.2. Характеристика холостого хода
- •14.3. Внешние характеристики синхронного генератора
- •14.4. Включение синхронного генератора на параллельную работу
- •14.5. Пуск в ход синхронных двигателей
- •14.6. Синхронные компенсаторы
- •15. Машины постоянного тока
- •15.1. Конструктивные особенности машин постоянного тока
- •15.2. Классификация по способу возбуждения
- •15.3. Генераторы постоянного тока
- •15.4. Двигатели постоянного тока
- •15.5. Пуск двигателей постоянного тока
- •15.7. Пример решения задачи
- •РАЗДЕЛ 7. Электрические измерения и приборы
- •16. Электрические измерения и приборы
- •16.1. Общие сведения об электрических измерениях
- •16.2. Эталоны единиц электрических величин
- •16.3. Измерительные приборы
- •16.4. Измерение напряжения переменного тока
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •ГЛОССАРИЙ
- •3.4. Лабораторные работы
- •Общие указания
- •3.5. Практические занятия
- •Общие указания
- •4. БЛОК КОНТРОЛЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
- •Общие указания
- •ЗАДАЧА 1
- •ЗАДАЧА 2
- •ЗАДАЧА 3
- •ЗАДАЧА 4
- •ЗАДАЧА 5
- •ЗАДАЧА 6
- •ЗАДАЧА 7
- •ЗАДАЧА 8
- •ЗАДАЧА 9
- •4.2. Текущий контроль (вопросы для самопроверки, тестовые задания)
- •Тема 1. Репетиционный тест 1
- •Тема 1. Тест 1
- •Тема 2. Репетиционный тест 2
- •Тема 2. Тест 2
- •Тема 3. Репетиционный тест 3
- •Тема 3. Тест 3
- •Тема 4. Репетиционный тест 4
- •Тема 4. Тест 4
- •Тема 5. Репетиционный тест 5
- •Тема 5. Тест 5
- •Тема 6. Тест 6
- •Тема 7. Репетиционный тест 7
- •Тема 7. Тест 3.7
- •Тема 8. Тест 8.
- •Тема 9. Тест 9
- •Тема 10. Репетиционный тест 10
- •Тема 10 Тест 10
- •Тема 11. Тест 11
- •Тема 12. Тест 12
- •Тема 13. Тест 13
- •Тема 14. Тест 14
- •Тема 15. Тест 15
- •Тема 16. Тест 16
1.Влияют.
2.Не влияют.
3.Влияют только при больших токах в индуктивностях и напряжениях на емкостях.
4.Для ответа на вопрос недостаточно данных.
Тема 10. |
Репетиционный тест 10 |
I, A |
|
|
|||
|
1. Определите величину статического сопротив- |
|
|
|
|||
ления в точке С. |
|
2 |
С |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2 |
0,66 |
1,5 |
6 |
|
3 |
U,B |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
2. Определите величину дифференциального сопротивления в точке С.
2 |
1 |
3 |
0.33 |
0 |
1 2 3 4 5
3. Известны постоянное |
I |
||||
напряжение U = 4 B, |
|
||||
|
|
||||
R = 2 Ом, вольтамперная |
|
||||
характеристика нелинейного |
|
||||
сопротивления. Определить |
U |
||||
ток |
I, А |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
I, A
1 С
U,B
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
I, A
2
U,B
0 1 2 3 4
4. На каком участке кривой намагничивания |
В |
5 |
||||
магнитная проницаемость μ будет наименьшая? |
|
|||||
|
4 |
|||||
5 |
2 |
3 |
4 |
1 |
|
3 |
|
2 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
5. Если в замкнутом ферромагнитном сердечнике с воздушным зазором уменьшить только длину зазора. Что произойдет с магнитным сопротивлением?
360
1 – уменьшится, 2 – увеличится, 3 – не изменится, 4 – не достаточно данных для ответа.
6. Дано: напряженность магнитного поля Н = 200 А/м, длина замкнутого магнитопровода l = 0,4 м, постоянный ток через обмотку I = 2 А. Определить число витков обмотки.
1 -100, 2 - 200, 3 – 80, 4 – 40, 5 – 80.
7. По какой формуле определяется магнитное напряжение?
1. U M F |
|
, 2. U M Н l , |
3. U M RM H , |
4. U M B S , |
5. U M F |
|
|
|
|
|
8. Что произойдет с магнитным потоком в сердечнике, если бы магнитная проницаемость этого сердечника уменьшилась?
1 – уменьшится, 2 – увеличится, 3 – не изменится, 4 – не достаточно данных для ответа.
9. Во втором и третьем стержнях магнитопровода Ф1 |
|
Ф2 |
|
Ф3 |
|||||||
потоки соответственно равны Ф2 = 3 Вб, Ф3 = 1 Вб. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Определить поток Ф1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
4 |
3 |
1 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. По какой формуле рассчитывается магнитное сопротивление RM магнитопровода?
1 RM |
|
S |
, |
2 RM |
l |
, |
3 RM |
|
Sl , |
4 RM Sl . |
|
l |
S |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 10 Тест 10
1. Определите величину статического сопротивления в при токе I = 2 А
3 |
2 |
0,66 |
1,5 |
6 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
I, A |
|
|
2 |
С |
|
|
|
|
|
4 |
U,B |
2. Определите величину дифференциального |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
I, A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
сопротивления при I = 2 А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
1 |
3 |
0,5 |
0 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U,B |
|
0 |
1 |
|
2 |
3 |
4 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
361
3. |
Известны постоянное |
|
I |
I, A |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
напряжение U = 4 B, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
R = 2 Ом, вольтамперная |
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
характеристика нелинейного |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
сопротивления. Определить |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U,B |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
ток |
I, А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
|
||
4. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Какая из кривых намагничивания в указанных точках имеет наимень- |
шую магнитную проницаемость?
В |
1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|||||
|
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
5. На каком участке кривой намагничивания |
В |
5 |
|||||
магнитная проницаемость μ будет наибольшая? |
4 |
||||||
|
|||||||
5 |
2 |
3 |
4 |
1 |
|
3 |
|
|
2 |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
||
Н |
|||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
6. Какая формула верна для определения относительной магнитной проницаемости ?
1. a 02 , |
2. a 0 , |
3. 0 a , |
4. 0 a . |
7. Если увеличить магнитное сопротивление зазора. Что произойдет с магнитным потоком рассеяния?
1. Уменьшится. 2. Увеличится. 3. Не изменится 4. Не достаточно данных для ответа.
8. Какой закон лежит в основе первого закона для магнитных цепей?
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
u w d , |
1. l |
H |
|
dl |
I , |
2. S |
BdS 0 , |
3. I K |
0 , |
4. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
K 1 |
|
|
dt |
9. Какой закон лежит в основе второго закона для магнитных цепей?
1. l H dl I , |
2. SBdS 0 , |
3. I K |
0 , |
4. u w d , |
||||
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
K 1 |
|
dt |
362
10.
Дано: кривая намагничивания, длина l замкнутого B, Тл магнитопровода 20 см, индукция В сердечника 1 Тл
Определить МДС.
4000 |
40 |
1000 |
10 |
1 |
2 |
3 |
4 |
H , А/м
0 100 200 300
Тема 11. |
Тест 11 |
1.Какой магнитный поток называется потоком рассеяния?
1.Поток, у которого часть пути проходит вне сердечника по воздуху.
2.Поток, у которого весь путь проходит вне сердечника по воздуху.
3.Поток, у которого весь путь проходит по сердечнику.
2.Укажите правильную формулу для определения потокосцепления.
1. S w S . |
2. S w S . |
3. S S w . |
3. С какой целью используют в дросселе сердечник, изготовленный из ферромагнитных сталей?
1.Из конструктивных соображений.
2.Для увеличения магнитного потока.
3.Для увеличения магнитного сопротивления.
4.Для уменьшения потерь мощности в сердечнике.
4.Уравнение, описывающее электромагнитные процессы в дросселе, имеет вид
u Ri ddt . Укажите, какой процесс отражает сопротивление R?
1.Потери мощности в активном сопротивлении обмотки.
2.Потери мощности в ферромагнитном сердечнике.
3.Потери мощности в активном сопротивлении обмотки и ферромагнитном сердечнике.
5.Что является причиной нелинейных свойств дросселя?
1.Ферромагнитный сердечник.
2.Активное сопротивление обмотки.
3.Сопротивление индуктивности рассеяния.
6.Какой вектор на векторной диаграмме указывает на падение напряже-
ния на сопротивлении обмотки? |
4 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
3 |
|
|
|
5 |
|
|
1 |
|
|||||||
|
|
|
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
2 |
|
Ф |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
363
7. Какой вектор на векторной диаграмме указывает |
|
|
|
|
|
||||||||||
на падение напряжения на сопротивлении |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
индуктивности рассеяния обмотки? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
5 |
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. |
Какой вектор на векторной диаграмме указывает |
|
|
|
|
|||||||
на реактивную составляющую тока дросселя? |
|
|
|
|
|
4 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
5 |
|
|
|
1 |
|||
|
|
|
|
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф
9. Какой элемент на схеме замещения дросселя
отражает потери мощности в сердечнике? |
|
|
|
|
LS |
|
|
|
|
|||||||
|
|
R |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
R |
LS |
b0 |
g0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
b0 |
|
|
|
|
|
g0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. Какой элемент на схеме замещения дросселя обусловлен наличием потока рассеяния.
R LS
R |
LS |
b0 |
g0 |
|
|
|
|||||
|
|
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
b0 |
g0 |
364