Создан заказ №543222
9 апреля 2015
Основы электротехники и электроники
Как заказчик описал требования к работе:
ЗАДАЧИ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
1. Задача 7.
Для разветвленной электрической цепи определить токи во всех ветвях. При решении задачи воспользоваться преобразованием треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду.
Таблица исходных данных к задаче 7.
Величина Номер варианта
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Е1, В 120 60 240 90 160 140 70 280 90 180
Е2, В 140 70 280 100 180 120 30 120 40 80
Е3, В 60 30 120 40 80 160 60 240 100 160
rо1, Ом 1,0 0,8 1,2 1,4 1,0 1,2 0,9 1,0 0,5 0,4
r02, Ом 0,4 0,6 0,8 1,0 0,9 0,6 0,8 1,2 0,6 0,4
r03, Ом 0,5 1,0 0,6 0,9 1,4 0,8 1,0 0,4 0,8 0,7
r, Ом 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Решение:
В исходной схеме выберем условные положительные направления токов в ветвях, обозначим их.
Преобразуем треугольник сопротивлений АВС в звезду сопротивлений. Это позволит упростить дальнейший расчет. Замена будет эквивалентной, т. е. токи I1, I2, I3 не изменятся.
Далее, записываем систему уравнений по законам Кирхгофа для нахождения токов I1, I2, I3.
Система уравнений будет иметь вид:
D: - I1 - I2 - I3 = 0
I: I1(r01 + r/3) - I2(r02 + r/3) = E1 – E2
II: I2(r02 + r/3) - I3(r03 + r/3) = E2 - E3
Решаем данную систему уравнений, находим токи I1, I2, I3. Для нахождения токов IAB, IBC, ICA составим уравнения по второму закону Кирхгофа.
I: I1r01 + UAB - I2r02 = E1 – E2
II: I2r02 + UBC - I3r03 = E2 - E3
III: I3r03 + UCA - I1r01 = E3 - E1
Из этих уравнений определяем напряжения UAB, UBС, UCA.
UAB = E1 – E2 – I1r01 + I2r02
UBC = E2 – E3 – I2r02 + I3r03
UCA = E3 – E1 – I3r03 + I3r03
И, наконец, используя закон Ома, из исходной схемы цепи находим токи IAB, IBС, ICA:
IAB = UAB/r, IBC = UBC/r, ICA = UCA/r
2. Задача 14. В цепь переменного тока стандартной частоты включен нагревательный прибор, обладающий одним активным сопротивлением, рассчитанный на номинальное напряжение UN = 220 В. Напряжение цепи больше номинального и составляет U. Для создания на нагре¬вательном приборе напряжения 220 В последовательно с ним в цепь включают индуктивную катушку, активным сопротивлением которой можно пренебречь. Пользуясь данными таблицы, определить индуктивность катушки, построить векторную диаграмму.
Таблица исходных данных к задаче 14
Номер варианта
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U, В 250 250 300 300 350 350 380 380 400 400
Р, Вт 200 250 300 350 400 450 500 550 600 660
Решение:
Дана цепь синусоидального тока. R – активное сопротивление нагревательного элемента. L – индуктивный элемент, предназначенный для снижения напряжения на нагревательном элементе до уровня номинального UN.
Действующие значения напряжений на входе цепи U, индуктивном элементе UL и нагревательном элементе UN связаны следующим соотношением:
, [В] .
Отсюда, напряжение на индуктивном элементе UL составит:
, [В]
Действующее значение I тока цепи может быть найдено по известным активной мощности нагревательного элемента P и напряжению на нем UN:
I = P/UN, [A]
Сопротивление индуктивного элемента xL связано с его током I и напряжением на нем UL по закону Ома:
UL = xL•I, следовательно xL = UL/I;
Реактивное сопротивление индуктивного элемента xL может быть найдено также и из другого соотношения:
xL = ω•L, где ω - угловая частота тока цепи, ω = 2πf = 2•3.14•50 = 314 рад/сек.
Следовательно, искомая индуктивность L индуктивного элемента составит:
L = xL / ω, [Гн].
Для построения векторной диаграммы напряжений запишем уравнение по второму закону Кирхгофа в комплексной форме:
3. Задача 25. Для измерения мощ¬ности трехфазной цепи с симметрич¬ным линейным напряжением UЛ ис¬пользуются два ваттметра (рис. 71, табл. 35). Приемник содержит сим¬метричные активно-индуктивные соп¬ротивления ZA = ZB = ZC, соединен¬ные треугольником. Мощность каж¬дой фазы приемника равна Рф при коэффициенте мощности cosφ. Требу¬ется: 1) построить векторную диаграмму цепи; 2) по данным диа¬граммы вычислить показания каждого ваттметра; 3) убедиться, что сумма показаний ваттметров равна активной мощности трехфаз¬ного приемника.
Таблица исходных данных к задаче 25
Величина Номер варианта
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
UЛ, В 127 127 220 220 380 380 380 660 660 660
Рф, кВт 1,27 2,54 2,2 4,4 1,9 3,8 7,6 3,3 6,6 13,2
cos φ 0,5 0,4 0,5 0,4 0,5 0,8 0,8 0,Ь 0,8 0,8
Решение:
При соединении фаз трехфазного потребителя по схеме «треугольник» фазные напряжения потребителя равны соответствующим линейным напряжениям: Uф = Uл. Для нахождения Uф и фазного тока воспользуемся известным значением активной мощности фазы:
Pф = Uф• Iф•cos φ = Uл• Iф•cos φ, отсюда фазный ток Iф может быть рассчитан следующим образом:
;
Фазные токи будут одинаковы во всех трех фазах трехфазного потребителя, так как потребитель, согласно условию задачи, является симметричным.
Для построения векторной диаграммы помимо величины фазного тока необходимо знать величину и знак угла фазового сдвига φ между фазным напряжением Uф и фазным током Iф. В таблице исходных данных к задаче приведен коэффициент мощности cos φ для каждого варианта, по которому определим угол сдвига фаз φ:
φ = arccos(cos φ), например, для варианта № 1 cos φ = 0.5, φ = arccos(0.5) = 60°.
Указанный в задании активно-индуктивный характер сопротивления указывает на то, что фазное напряжение опережает фазный ток, а не наоборот !. Для нахождения линейных токов используют соотношения, которые могут быть получены на основе первого закона Кирхгофа:
Все сказанное выше позволяет построить векторную диаграмму напряжений и токов. При построении учитывается 120° - сдвиг между фазными напряжениями трехфазного потребителя. Для нахождения показаний ваттметров на векторной диаграмме определяем (измеряем) углы φ1 и φ2. φ1 – угол сдвига фаз между линейным напряжением UAB и линейным током IA, φ2 – угол сдвига фаз между линейным напряжением UСB и линейным током IС. Обратим внимание, что линейное напряжение UСB противоположно по направлению линейному напряжению UBС, как это видно на векторной диаграмме. Величины линейных токов также измеряем на векторной диаграмме. Показания ваттметров определяются из соотношений:
P1 = UAB•IA• cos φ1, [Вт];
P2 = UСB•IС• cos φ2, [Вт];
Активная мощность всего трехфазного потребителя P представляет собой сумму показаний обоих ваттметров:
P = P1 + P2.
Учитывая симметричный характер сопротивлений трехфазного потребителя, активная мощность P может быть определена другими способами:
P = 3• Рф = √3• Uл• Iл•cos φ.
4. Задача 33. Для заданной схемы выпрямителя определить для режима холостого хода постоянную составляющую (среднее значение)
напряжения на выходе и амплитуду пульсаций, если входное напряжение соответственно номерам вариантов равно U.
Таблица исходных данных к задаче 33
Номер варианта
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U, В 5 6,3 10 12,6 48 100 127 220 250 380
Схема выпрямителя А Б В Г Д А Б В Г Д
Обозначения: А — однофазная однопериодная; Б — однофаз-ная с выводом средней точки трансформатора; В — однофазная мос-товая; Г — трехфазная с нейтральным выводом; Д — трехфазная мос-товая.
Решение:
Дано U – действующее значение входного напряжения.
Величина Тип выпрямителя
А Б В Г Д
Постоянная составляющая (среднее значение), U0 0.45∙U 0.45∙U 0.9∙U 1.17∙U 2.32∙U
Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения, q 1.57 0.667 0.667 0.25 0.057
Амплитуда пульсаций выходного напряжения Um, вых определяется следующим образом: Um, вых = q ∙ U0.
5. Задача 36. Определить для указанного на рисунке усилителя приближённое значение коэффициента усиления по напряжению, а также входное и выходное сопротивления.
На рисунке представлена схема усилительного каскада на биполярном транзисторе n-p-n типа.
Таблица исходных данных к задаче 36
Величина Номер варианта
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Rб, кОм 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3
Rк, кОм 1 1 1 2 2 2 3 3 3 3
h11, Ом 200 200 400 300 300 400 500 500 400 200
h21 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10
Решение:
1. Коэффициент усиления по напряжению Ku:
Ku ≈ - h21∙ Rк/h11;
h21 – коэффициент усиления по току транзистора;
h11 – входное сопротивление транзистора;
Знак «–» в формуле для коэффициента усиления по напряжению означает что входное и выходное напряжение усилительного каскада находятся в противофазе (сдвиг на 180°). Усилительный каскад на транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, инвертирует фазу.
2. Входное сопротивление усилительного каскада определяется из соотношения:
Rвх = Rб•h11/( Rб + h11) ≈ h11; (h11
подробнее
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
10 апреля 2015
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Основы электротехники и электроники.docx
2015-04-13 15:58
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
Благодарен автору за работу! Заказываю не в первый раз! Все работы без замечаний!!! Буду сотрудничать и дальше!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
