epd737
.pdf№ 389. Класс точности амперметра электромагнитной системы k = 1 нормируется по приведенной погрешности, тогда абсолютная погрешность измерения на пределе 5 А составит…
1) 0,05 А |
2) 0,5% |
3) 0,5 А |
4) 5 % |
№ 390. Число синусоид, укладывающихся на экране осциллографа при частоте сигнала 50 Гц и длительности развертки 0,1 с, равно…
1) 1 |
2) 5 |
3) 10 |
4) 50 |
№ 391. Прибор электромагнитной системы имеет неравномерную шкалу. Отсчет невозможен…
1)во второй половине шкалы
2)в начале шкалы
3)в конце шкалы
4)в середине шкалы
№ 392. Измерение мощности в цепи постоянного тока методом амперметра и вольтметра относится к __________ методу измерения
1)прямому;
2)косвенному;
3)совокупному;
4)относительному
№ 393. Число синусоид, укладывающихся на экране осциллографа при частоте сигнала 50 Гц и длительности развертки 0,02 с, равно…
1) 1 |
2) 5 |
3) 10 |
4) 50 |
№ 394. Класс точности вольтметра электромагнитной системы K = 0,5 нормируется по приведенной погрешности, тогда абсолютная погрешность измерения на пределе 300 В составит…
1) 0,15 В |
2) 1,5 В |
3) 1,5% |
4) 3 В |
Ответы и комментарии к ДЕ 1. Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока
1.1. Основные определения и топологические параметры электрических цепей
№395. Правильный ответ 3. Величина активного сопротивления проводника есть соотношение между током и напряжением, их связь описывается вольт - амперной характеристикой.
№396. Правильный ответ 2. При параллельном соединении ко всем потребителям подводится одно и то же напряжение.
№397. Правильный ответ 4.
№398. Правильный ответ 1.
№399. Правильный ответ 1. Заряды пытаются равномерно распределиться по цепи, поэтому происходит их перемещение из точки с большим их количеством в точку, где их меньше.
№400. Правильный ответ 2. Напряжение на идеальном источнике не зависит от параметров цепи.
№401. Правильный ответ 4. Реальный источник, как и всякий элемент электрической цепи, имеет внутреннее сопротивление.
№402. Правильный ответ 1. Ток идеального источника тока не зависит от параметров цепи.
№403. Правильный ответ 3. Реальный источник тока, как и всякий элемент электрической цепи, имеет внутреннюю проводимость.
№404. Правильный ответ 3. Поскольку схемы: монтажная, замещения, принципиальная – это условные графические изображения электрической цепи, а граф схемы это математическая модель.
№405. Правильный ответ 3.
№406. Правильный ответ 4.
№407. Правильный ответ 3.
№408. Правильный ответ 4. Резисторы R2 и R3 образуют последовательную цепь, по которой протекает один и тот же ток.
№409. Правильный ответ 1.
№410. Правильный ответ 3. Сопротивление одной лампы не зависит от количества ламп.
№411. Правильный ответ 2.
№412. Правильный ответ 3.
№413. Правильный ответ 1.
№414. Правильный ответ 4.
1.2.ЗаконОма иего применениедлярасчета электрическихцепей
№415. Правильный ответ 4.
№416. Правильный ответ 1. При уменьшении сопротивления R ток в замкнутом контуре увеличится. Падение напряжения I r02 на внутреннем сопротивлении источника Е2 увеличится. Напряжение
U2 = (E2 – I r02) станет меньше.
№417. Правильный ответ 2. Напряжение последовательной цепи распределяется между его элементами пропорционально их сопротивлениям. Поскольку сопротивление резистора R1 увеличилось, то и напряжение на нем возросло, а на резисторах R2 и R3 соответственно уменьшилось.
№418. Правильный ответ 1. По закону Ома ток в цепи равен U/R, а поскольку R (знаменатель) уменьшилось в полтора раза, то ток увеличился в полтора раза.
№ 419. |
Правильный ответ 2. По закону Ома ток в цепи обратно |
|||||||
пропорционален |
ее сопротивлению I = U/R. Если при неизменном |
|||||||
напряжении ток |
в цепи уменьшился в два раза, то это может |
|||||||
произойти только за счет увеличения знаменателя. |
||||||||
№ 420. |
Правильный ответ 4. По закону Ома I = U/R, откуда |
|||||||
R |
U |
|
|
|
12 |
60 Ом. |
||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
I 200 10 3 |
|
||||
№ 421. |
Правильный ответ 4. По закону Ома I = U/R, откуда |
|||||||
I |
U |
|
500 |
0,5 А. |
|
|||
|
|
|
||||||
|
R 1 103 |
|
|
|||||
№ 422. Правильный ответ 4. Падение напряжения на участке ab создает ток I, проходящий через резистор R1. По закону Ома I = U/R
I |
U |
|
60 |
4 А, Uab = I·R1 = 20 В. |
R1 R2 R3 |
|
|||
|
|
5 7 3 |
||
№423. Правильный ответ 1. Поскольку φа > φb, то напряжение Uab направлено встречно ЭДС. Разницу между ЭДС и Uab должно скомпенсировать падение напряжения на резисторе
Uab = I·R – E, отсюда I = (Uab + E)/R =(10 + 10)/10 = 2 А.
№424. Правильный ответ 4.
№425. Правильный ответ 1. По закону Ома I = U/R, откуда
R U 30 10 Ом.
I 3
1.3. Законы Кирхгофа и их применение для расчета электрических цепей
№426. Правильный ответ 3. Сумма токов, сходящихся в узле электрической цепи, равна нулю.
№427. Правильный ответ 2. Сумма падений напряжений на резистивных элементах в замкнутом контуре электрической цепи равна сумме ЭДС в данном контуре.
№428. Правильный ответ 3. Количество уравнений должно быть равно количеству искомых токов. По первому закону количество уравнений на единицу меньше количества узлов. Недостающие – по второму закону Кирхгофа.
№429. Правильный ответ 2.
№430. Правильный ответ 3.
№431. Правильный ответ 3.
№432. Правильный ответ 1.
№433. Правильный ответ 3.
№434. Правильный ответ 3.
№435. Правильный ответ 2
№436. Правильный ответ 3
№437. Правильный ответ 1.
№438. Правильный ответ 1. Uab = - I1 R1 – E1 + E2 + I2 R2.
Uab = – 3 · 8 – 70 + 20 + 2,4 · 5 = – 86 В.
№439. Правильный ответ 2.
№440. Правильный ответ 4.
№441. Правильный ответ 1. Произвольно выбрав направления токов в ветвях необходимо составить одно уравнение по первому закону Кирхгофа и два уравнения по второму. Расчет покажет, что
токи через Е1 и Е2 имеют направления встречные своим ЭДС. Стало быть эти ЭДС являются потребителями.
№442. Правильный ответ 2. Втекающие в узел токи положительные, а вытекающие – отрицательные.
1.4.Анализ цепей постоянного тока с одним источником энергии
№443. Правильный ответ 3.
№444. Правильный ответ 2.
№445. Правильный ответ 3.
№446. Правильный ответ 1.
№ 447. Правильный ответ 1. Rэ = |
R1 R2 |
R |
R . |
|
|||
|
R1 R2 |
3 |
4 |
|
|
|
№ 448. Правильный ответ 4. Падение напряжения на внутреннем
сопротивлении равно |
|
E |
r |
|
60 |
5 10 В. Остальные 50 В |
r |
R |
|
||||
|
0 |
|
5 25 |
|||
0 |
|
|
|
|
|
|
приложены к нагрузке.
№ 449. Правильный ответ 3. Номинальное напряжение источника равно разности ЭДС источника и падения напряжения на внутреннем сопротивлении Uн = Е – Iнr0. Uн = 230 - 100·0,1 = 220 В.
№ 450. Правильный ответ 1. Ток в цепи равен ЭДС источника
разделенной на полное сопротивление цепи I |
4,8 |
0,3 А. |
|
||
|
3,5 12,5 |
|
№ 451. Правильный ответ 3. Ток в неразветвленной части цепи равен сумме токов I3 + I4 + I5. Напряжение на концах этой параллельной цепочки равно произведению I5·R5 = 2·20 = 40 В. Ток I3
= |
40 |
1 |
А. |
Ток |
|
||||
40 |
|
|
|
|
I4 такой же величины - 1 А.
№ 452. Правильный ответ 1. Напряжение на резисторе R1 равно I1·R1 = = 2·45 = 90 В. Это же напряжение приложено и к резисторам R2
и R3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
I2 = |
90 |
1 |
А. I3= |
90 |
3 А. Ток в неразветвленной части цепи равен |
|||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
90 |
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
I1 + I2 + I3 = 6 А. Мощность Р = U I =90·6 = 540 Вт. |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
№ 453. |
Правильный ответ 1. I = |
|
|
|
|
|
|
|
2 А. |
|||||||||||
4 1 |
20 20 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
20 20 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
№ 454. |
Правильный ответ 3. U4 |
|
Uab |
|
|
|
|
R4 |
||||||||||||
R (R R ) |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
|
|
|
||||||
№ 455. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R1 R2 R3 |
|
|
|||||||
Правильный ответ 2. Величина тока в неразветвленной |
||||||||||||||||||||
части цепи равна I = |
E |
130 |
|
|
1 А. |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
2R 2R |
R |
60 60 10 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№456. Правильный ответ 2. Потенциалы точек схемы, замыкаемых рубильником, одинаковы. Поэтому состояние ключа (замкнут/разомкнут) на распределение тока в схеме никакого влияния не оказывает. Эквивалентное сопротивление до и после замыкания также одинаково и равно R.
№457. Правильный ответ 4. U = Е – I R = 40 - 1·2 = 38. В.
№ 458. Правильный ответ 2. Напряжение источника меньше его ЭДС на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении
источника. U = E – Ir0, откуда r0 = E U .
I
1.5.Мощность цепи постоянного тока. Баланс мощностей
№459. Правильный ответ 2. Мощность равна произведению тока всей цепи на напряжение на концах этой цепи.
№460. Правильный ответ 3.
№ 461. |
Правильный ответ 4. |
EI это |
мощность, отдаваемая |
всеми |
источниками; I2R - |
мощность |
потребляемая всеми |
потребителями.
№ 462. Правильный ответ 4. Во всех элементах последовательной цепи ток один и тот же. Мощность всей цепи равна
произведению тока на ЭДС. P = EI; I P 100 5 А.
E 20
№ 463. |
|
Правильный ответ 4. P = UI; I |
P |
|
4,8 |
0,04 А. |
||||||
|
|
|||||||||||
№ 464. |
|
|
U |
120 |
|
|
|
|
||||
|
Правильный ответ 3. Определим ток в цепи из формулы |
|||||||||||
I |
P |
|
120 |
1 А. Мощность, потребляемая |
вторым |
резистором |
||||||
|
|
|||||||||||
U |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Р2 = I2R2 = 12·30 = 30 Вт. |
|
|
|
|
E2 |
|||||||
№465.Правильный ответ 4. Квадрат тока в цепи равен |
|
|||||||||||
|
|
. |
||||||||||
|
(R R)2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
Мощность, выделяемая на внутреннем сопротивлении, равна произведению квадрата тока и величины внутреннего сопротивления
E2
(R0 R)2 R0.
№466. Правильный ответ 3. (E1 I1 + E2 I2) – мощность, выделяемая источниками. I2(R01 + R02 + R) – мощность, потребляемая сопротивлениями.
№467. Правильный ответ 3. Из приведенных проводов сталь имеет наибольшее сопротивление. Поэтому стальной провод нагреется больше, чем остальные.
№468. Правильный ответ 1. Мощность равна произведению тока на напряжение. Если длину спирали уменьшить вдвое, то вдвое
уменьшится и ее сопротивление, а ток в два раза увеличится. Соответственно мощность тоже увеличится в два раза.
|
|
|
|
|
|
Правильный |
ответ |
3. |
P |
U2 |
|
|||
№ 469. |
|
|
|
. |
Отсюда |
|||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
U2 |
|
|
(220)2 |
|
|
|
|
R |
|
||||
R |
|
48,4 Ом. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
P |
1000 |
|
|
по |
закону Ома |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
№ 470. |
|
|
Правильный ответ 3. Ток определим |
|||||||||||
I |
U |
|
220 |
5 |
А. |
Мощность |
определим |
по |
формуле |
|||||
|
|
|||||||||||||
|
R |
44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
P I2R 52 44 1100 Вт.
№471. Правильный ответ 3. Если полярность ЭДС и тока совпадают, то это режим генератора, т.е. источник.
№472. Правильный ответ 2. Поскольку полярность тока и ЭДС в обоих источниках совпадают, то оба источника работают в режиме
генератора, т.е. отдают энергию потребителю. Отдаваемая мощность потребляется резисторами I2 R = P.
№473. Правильный ответ 1.
№ 474. |
Правильный ответ 1. КПД= |
|
P |
I2 R |
|
|
R |
|
, где |
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
I 2 (R R |
) |
R R |
|
|||||
|
|
P P |
|
0 |
|
|||||
|
|
R |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
PR - |
мощность, потребляемая нагрузочным |
резистором; P0 - |
||||||||
мощность, расходуемая на внутреннем сопротивлении источника.
№ 475. Правильный ответ 2. Источник Е2 работает в режиме потребителя (ток и ЭДС направлены встречно). I (Е1 – Е2) = I2 (R01 + R02 + R).
1.6.Расчет нелинейных цепей постоянного тока
№476. Правильный ответ 4.
№477. Правильный ответ 4
№478. Правильный ответ 4. Под дифференциальным сопротивлением принято понимать отношение малого (теоретически бесконечно малого) приращения напряжения dU на нелинейном резисторе (НР) к соответствующему приращению тока dI.
№479. Правильный ответ 1.
№480. Правильный ответ 3.
№481. Правильный ответ 2.
№482. Правильный ответ 2.
№483. Правильный ответ 4. Из вольт-амперных характеристик нелинейных элементов определим величину токов через них, общий ток будет равен их сумме.
№ 484. Правильный ответ 1. Из вольт-амперной характеристики первого диода определим величину напряжения на его концах (1 Вольт). На втором резисторе напряжение такое же. Из ВАХ второго диода находим ток через второй диод (3 Ампера). Через резистор R протекает сумма этих токов (4 Ампера). Напряжение на резисторе UR равно разности напряжения U на концах всей цепи и падения напряжения на диодах UR = 2 – 1 = 1 Вольт. Сопротивление резистора
R UR / R 0,25 Ома.
№485. Правильный ответ 2.
№486. Правильный ответ 4. При последовательном соединении ток в обоих элементах один и тот же. Из ВАХ первого элемента находим ток в цепи (0,2, Ампера) Из ВАХ первого элемента находим, что при токе 0,2 Ампера напряжение на его концах равно 50, Вольт
№487. Правильный ответ 1. Из ВАХ нелинейного элемента находим, что при напряжении не его концах 50, Вольт через него протекает ток 4, Ампера. В последовательно соединенном резисторе протекает ток такой же величины, а напряжение на резисторе равно току умноженному на сопротивление U = 4·40 =160 В. Напряжение на концах всей последовательной цепи равно сумме всех напряжений на всех элементах цепи (50 + 160 ) = 210 В.
№488. Правильный ответ 2.
Ответы и комментарии к ДЕ 2. Анализ и расчет линейных цепей переменного тока
2.1.Способыпредставленияипараметрысинусоидальныхвеличин
№489. Правильный ответ 1. Т.к. ток и напряжение совпадают по фазе только на активном элементе.
№490. Правильный ответ 1. Т.к. график тока опережает график напряжения по фазе на π/4, а угол сдвига между напряжением и током вычисляется как φ = ψu – ψi.
№491. Правильный ответ 2. Т.к. амплитуда Um определяется в наивысшей точки колебания, а частота определяется как ω = 2π/Т, где Т – период колебания.
№492. Правильный ответ 1. Т.к. величина начальной фазы синусоидального тока ψi равна ψu – φ.
№493. Правильный ответ 2. Т.к. начальная фаза синусоидального напряжения ψu равна 0 – вектор напряжения совпадает с осью действительных значений, а ток отстает от напряжения по фазе на π/4
– вектор тока повернут относительно вектора напряжения на – π/4.
№494. Правильный ответ 2. Т.к. показательная форма
комплексной синусоидальной величины имеет общий вид A Aej A , где А – действующее значение, ψА – угол сдвига по фазе.
№ 495. Правильный ответ 3. Т.к. алгебраическая форма комплексной синусоидальной величины имеет общий вид A Acos A jAsin A, где А – действующее значение, ψА – угол сдвига по фазе.
№ 496. Правильный ответ 3. Т.к. переход от показательной формы комплексной синусоидальной величины к алгебраической
осуществляется по формуле Эйлера Aej A Acos A jAsin A, где
А – действующее значение, ψА – угол сдвига по фазе. |
|
|
|
||
№ 497. Правильный |
ответ 4. Т.к. |
амплитудное значение |
|||
синусоидального тока Im больше действующего I в |
2 |
. |
|
||
№ 498. Правильный |
ответ 4. Т.к. в |
формуле |
U |
j |
|
10e 6 , 10 – |
|||||
действующее значение напряжения, а амплитудное значение больше действующего в 
2, а π/6 – угол сдвига по фазе.
№499. Правильный ответ 2. Т.к. Период определяется как Т = 1/f, где f – линейная частота, определяется через циклическую f = ω /2π.
№500. Правильный ответ 4. Т.к. амплитудное значение синусоидального тока Im всегда стоит перед функцией sin.
№501. Правильный ответ 4. Т.к. – угол сдвига по фазе ψi прибавляется к фазе синусоидального тока ωt.
№502. Правильный ответ 2. Т.к. Период определяется как Т = 1/f, где f – линейная частота, определяется через циклическую f = ω /2π.
№503. Правильный ответ 1. Т.к. линейная частота f синусоидального тока определяется через циклическую как f = ω /2π.
2.2.Электрические цепи с резистивным, индуктивным и емкостным элементами
№504. Правильный ответ 1. Т.к. ёмкостный элемент является чисто реактивным и дает отрицательный угол сдвига по фазе между напряжением и током φc = ψuc – ψic < 0.
№505. Правильный ответ 4. Т.к. индуктивный элемент L является чисто реактивным и дает положительный угол сдвига по фазе между напряжением и током φL = ψuL – ψiL > 0, а ZL = XL = ωL.
№506. Правильный ответ 1. Т.к. XL = ωL.
№507. Правильный ответ 3. Т.к. график напряжения опережает график тока во времени.
№508. Правильный ответ 1. Т.к. график напряжения совпадает с графиком тока во времени.
№509. Правильный ответ 2. Т.к. график тока опережает график напряжения во времени.
№510. Правильный ответ 4. Т.к. G = 1/ R = 1/50 = 0,02.
№511. Правильный ответ 1.Т.к. XС = 1/ωС = 1/(314·100·10-6) = 32 Ом.
№512. Правильный ответ 4. Т.к. по закону Ома UCmax = ICmax·XC. XС = 1/ωС = 1/(314·31,84·10-6) = 100 Ом. UCmax = 2·100 = 200 В.
№ 513. Правильный ответ 1. |
Т.к. по закону |
Ома UC = I·XC, |
а |
||
XС = 1/ωС, где ω = 2πf. Тогда Uf/2 |
= I·Xf/2 = IC·( |
1 |
|
) = 2 I·XC. |
|
|
|
|
|||
№ 514. Правильный ответ 3. |
|
С 2 |
|
||
Т.к. по закону |
Ома UL = I·XL, |
а |
|||
XL = ωL, где ω = 2πf. Тогда U2f = I·X2f = I·2ωL = 2 I·XL. |
|
||||
№ 515. Правильный ответ 1. Т.к. по закону Ома UCmax = ICmax·XC = ICmax·(1/ωС) = 0,1·1/(1000·1·10-6) = 100 В. Напряжение будет отставать по фазе от тока ψuc = ψic – 90º = 60º – 90º = – 30º.
№ 516. Правильный ответ 3. Т.к. закон Ома ULmax = ILmax·XL справедлив для каждой гармоники несинусоидального тока. XL = ωL.
UL1max = IL1max·XL1 = IL1max· ω1L = 5·100·0,1 = 50 В.
UL2max = IL2max·XL2 = IL2max· ω2L = 1·200·0,1 = 20 В. Напряжение будет опережать ток по фазе ψuL = ψiL + 90º.
ψuL1 = ψi1 + 90º = 60º + 90º = 150º, ψuL2 = ψi2 + 90º = 30º + 90º = 120º