Задания для выполнения контрольной работы по дисциплине «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА» для студентов-заочников, обучающихся по специальности 13.02.03 Электрические станции, сети и системы
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Пояснительная записка
Контрольная работа состоит из трех заданий.
Первое задание – решение задачи на тему: «Расчет электрических цепей постоянного тока методом последовательных эквивалентных преобразований». Решение этой задачи требует знание законов Ома для всей цепи, ее участков, первого и второго законов Кирхгофа и методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов. Содержание задачи и схема цепи с соответствующими данными приведены в индивидуальном задании.
Второе задание – решение задачи на тему: «Расчет неразветвленных цепей переменного однофазного тока с построением векторных диаграмм». Выполнение данной работы требует знания параметров переменного тока и напряжения, методов расчета неразветвленных цепей переменного тока, условий возникновения резонанса в таких цепях и алгоритма построения векторных диаграмм.
|
|
Третье задание – решение задачи на тему: «Расчет трехфазных цепей». Решение задач этой группы требует знания учебного материала раздела «Трехфазные цепи переменного тока», умения решать однофазные неразветвленные цепи, знать в трехфазных цепях соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами при соединении потребителей «звездой» и «треугольником» и строить векторные диаграммы.
Номер варианта контрольной работы соответствует номеру по списку в журнале.
Задание к задаче №1
Цепь постоянного тока содержит несколько резисторов, соединенных смешанно. Схема цепи приведена на соответствующем рисунке. Номер рисунка, данные для решения задачи и величины, подлежащие определению, приведены в таблице 1. Всюду индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует это напряжение. Например, через резистор R3 проходит ток I3 и на нем действует напряжение U3. Определить также мощность, потребляемую всей цепью, и расход электрической энергии за 8 часов работы.
Пояснить с помощью логических рассуждений характер изменения электрической величины, заданной в таблице вариантов (увеличится, уменьшится, останется без изменения), если один из резисторов замкнуть накоротко или выключить из схемы. Характер действия с резистором и его номер указаны в табл. 1. При этом считать напряжение UАВ неизменным. При трудностях логических пояснений ответа можно выполнить расчет требуемой величины в измененной схеме и на основании сравнения ее в двух схемах дать ответ на вопрос.
|
|
|
| |||||||
|
| |||||||
|
Таблица 1
Номер варианта |
Номер рисунка |
Задаваемая величина |
Опреде- лить | Действие с резистором | Изменение какой величины рассмотреть | |
Замыкается накоротко | Выключается из схемы | |||||
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 | 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 | UАВ =100 В I1=20 А U2 =30 В I5 =10 А UАВ =50 В I2 =3,75 В I4 =5 А U5 =30 В UАВ =50 В I2 =2 А I1 =5 А U5 =18 В I3 =1,2 А I5 =6 А UАВ =80 В I6 =3 А I1 =12 А I4 =3 А UАВ =120 В U3 = 24 В I6 =4 А I1 =24 А UАВ =30 В U1 =96 В I1 = 50 А I2 =15 А U2 =120 В UАВ =250 В I6 =8 А I4 =4 А I5 =4,8 А U1 = 200 В I5 =1 А U4 =12 В I3 =6 А UАВ =60 В I1 =24 А U1 =54 В I6 =3 А U5 =12 В | I3 I4 I6 UАВ I1 I5 UАВ I1 I3 UАВ U4 I1 UАВ I1 I6 U1 U6 UАВ I6 UАВ U1 I4 U5 I2 I3 UАВ I4 I1 U1 I2 UАВ I6 UАВ U1 UАВ I1 UАВ I6 U1 I2 | R1 - R5 - R2 - R4 - R1 - R3 - R5 - R1 - R1 - R2 - R6 - R1 - R3 - R1 - R4 - R6 - R3 - R5 - R1 - R4 - | - R4 - R2 - R5 - R3 - R2 - R6 - R3 - R5 - R2 - R6 - R3 - R4 - R6 - R4 - R2 - R5 - R2 - R4 - R6 - R3 | I5 U5 I1 I5 U3 U1 I3 U4 I6 U1 I1 I2 U1 U2 U5 U1 U3 U1 I1 I3 U2 I2 I4 I1 U4 I2 U3 I2 U1 I1 I2 U1 I1 U6 U4 I3 U6 U1 I2 I1 |
Задание к задаче №2
Цепь переменного тока содержит различные элементы (резисторы, индуктивности, емкости), включенные последовательно. Схема цепи приведена на соответствующем рисунке. Номер рисунка и значения сопротивлений всех элементов, а также один дополнительный параметр заданы в табл. 2.
Начертить схему цепи и определить следующие величины, относящиеся к данной цепи, если они не заданы в таблице 2:
1. полное сопротивление Z;
2. напряжение U, приложенное к цепи;
3. ток I;
4. угол сдвига фаз φ (по величине и знаку);
5. активную Р, реактивную Q и полную мощность S цепи.
Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение. С помощью логических рассуждений пояснить характер изменения (увеличится, уменьшится, останется без изменения) тока, активной, реактивной мощности в цепи при увеличении частоты тока в два раза. Напряжение, приложенное к цепи, считать неизменным.
|
| ||||||||
|
| ||||||||
|
| ||||||||
|
|
Таблица 2
Номер вари- анта | Номер рисунка | R1, Ом | R2, Ом | XL1, Ом | XL2, Ом | ХС1, Ом | ХС2, Ом | Дополнительный параметр |
01 | 6 | 4 | - | 6 | - | 3 | - | QL1=150 вар |
02 | 7 | 6 | 2 | 3 | - | 9 | - | U=40 В |
03 | 8 | 10 | 6 | - | - | 12 | - | I=5А |
04 | 9 | 6 | 2 | 6 | - | - | - | PR1=150 Вт |
05 | 10 | 4 | 4 | 3 | 3 | - | - | S=360 ВА |
06 | 11 | 3 | - | - | - | 2 | 2 | I=4 А |
07 | 12 | 8 | - | 12 | - | 4 | 2 | P=200 Вт |
08 | 13 | 16 | - | 10 | 8 | 6 | - | U=80 В |
09 | 6 | 3 | - | 2 | - | 6 | - | U=50 В |
10 | 7 | 4 | 4 | 4 | - | 10 | - | I=4 А |
11 | 8 | 4 | 2 | - | - | 8 | - | UR1=20 В |
12 | 9 | 8 | 4 | 16 | - | - | - | S=320 ВА |
13 | 10 | 6 | 10 | 8 | 4 | - | - | P=400 Вт |
14 | 11 | 6 | - | - | - | 5 | 3 | S=160 ВА |
15 | 12 | 12 | - | 4 | - | 12 | 8 | I=4 А |
16 | 13 | 6 | - | 8 | 4 | 4 | - | P=54 Вт |
17 | 6 | 6 | - | 10 | - | 2 | - | I=5 А |
18 | 7 | 4 | 2 | 12 | - | 4 | - | P=24 Вт |
19 | 8 | 5 | 3 | - | - | 6 | - | S=250 ВА |
20 | 9 | 3 | 1 | 3 | - | - | - | QL1=80 вар |
21 | 10 | 4 | 8 | 10 | 6 | - | - | Q=64 вар |
22 | 11 | 8 | - | - | - | 4 | 2 | U=40 В |
23 | 12 | 6 | - | 12 | - | 2 | 2 | UL1=60 В |
24 | 13 | 4 | - | 8 | 4 | 9 | - | Q=75 вар |
25 | 6 | 8 | - | 4 | - | 10 | - | P=800 Вт |
26 | 7 | 3 | 3 | 2 | - | 10 | - | QC1= -160 вар |
27 | 8 | 2 | 2 | - | - | 3 | - | P=100 Вт |
28 | 9 | 4 | 4 | 6 | - | - | - | I=2 А |
29 | 10 | 2 | 4 | 2 | 6 | - | - | U=60 В |
30 | 11 | 16 | - | - | - | 4 | 8 | Q= - 300 вар |
31 | 12 | 4 | - | 10 | - | 4 | 3 | UC2=15 В |
32 | 13 | 12 | - | 14 | 10 | 8 | - | UR1= 60 В |
33 | 6 | 12 | - | 18 | - | 2 | - | S=500 ВА |
34 | 7 | 8 | 4 | 20 | - | 4 | - | QL1=500 вар |
35 | 8 | 2 | 1 | - | - | 4 | - | QC1= - 100 вар |
36 | 9 | 10 | 6 | 12 | - | - | - | U=100 В |
37 | 10 | 6 | 2 | 4 | 2 | - | - | I=4 А |
38 | 11 | 12 | - | - | - | 10 | 6 | P=48 Вт |
39 | 12 | 3 | - | 8 | - | 2 | 10 | Q= - 400 вар |
40 | 13 | 6 | - | 5 | 3 | 8 | - | UC1=16 В |
Задание к задаче № 3.
|
|
(варианты 01-20). В трехфазную четырехпроводную сеть с линейным напряжением UНОМ включили звездой разные по характеру сопротивления (рис.14-23). Определить фазные токи IA, IB, IC, активную мощность Р, реактивную мощность Q и полную мощность трехфазной цепи S. Построить векторную диаграмму напряжений и токов и по ней определить ток в нулевом проводе. Данные для своего варианта взять из таблицы 3.
Таблица 3
Номер варианта | Номер рисунка | UНОМ , В | Номер варианта | Номер рисунка | UНОМ , В | Номер варианта | Номер рисунка | UНОМ, В |
01 | 14 | 380 | 08 | 21 | 220 | 15 | 18 | 660 |
02 | 15 | 220 | 09 | 22 | 660 | 16 | 19 | 380 |
03 | 16 | 660 | 10 | 23 | 380 | 17 | 20 | 220 |
04 | 17 | 380 | 11 | 14 | 220 | 18 | 21 | 660 |
05 | 18 | 220 | 12 | 15 | 660 | 19 | 22 | 380 |
06 | 19 | 660 | 13 | 16 | 380 | 20 | 23 | 220 |
07 | 20 | 380 | 14 | 17 | 220 |
Задача 3 (варианты 21-40). В трехфазную трехпроводную сеть с линейным напряжением UНОМ включили треугольником разные по характеру сопротивления (рис.24-33). Определить фазные токи IAВ, IBС, ICА, активную мощность Р, реактивную мощность Q и полную мощность трехфазной цепи S. Построить векторную диаграмму напряжений и токов и по ней определить линейные токи IA, IB, IC. Данные для своего варианта взять из таблицы 4.
Таблица 4
Номер варианта | Номер рисунка | UНОМ | Номер варианта | Номер рисунка | UНОМ | Номер варианта | Номер рисунка | UНОМ | ||||||||||
21 | 24 | 220 | 28 | 31 | 380 | 35 | 28 | 380 | ||||||||||
22 | 25 | 380 | 29 | 32 | 220 | 36 | 29 | 660 | ||||||||||
23 | 26 | 660 | 30 | 33 | 220 | 37 | 30 | 220 | ||||||||||
24 | 27 | 220 | 31 | 24 | 220 | 38 | 31 | 380 | ||||||||||
25 | 28 | 380 | 32 | 25 | 380 | 39 | 32 | 22 | ||||||||||
26 | 29 | 660 | 33 | 26 | 660 | 40 | 33 | 220 | ||||||||||
27 | 30 | 220 | 34 | 27 | 220 | |||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||