Контрольная работа по предмету «Электротехника и электроника». Контрольная по электротехнике

Варианты контрольных работ по дисциплине «электротехника и электроника»

Методические указания содержат краткие теоретические сведения и варианты контрольных задач. Данные указания имеют цель повысить эффективность усвоения учебного материала студентами-заочниками и сократить время выполнения расчёта.

Сведение на контрольную работу №1.

Задача№1. Провести анализ линейной цепи постоянного тока.

Задача№2. Анализ линейной цепи переменного синусоидального тока.

Задача№3. Анализ трёхфазной электрической цепи при схеме соединения приёмников “звездой”.

Задача№4. Анализ трёхфазной электрической цепи при схеме соединения приёмников “треугольником”.

Задача№5. Провести анализ работы однофазного трансформатора. Задача№6. Провести расчёт режима работы асинхронного двигателя.

Требования к контрольной работе.

1. Контрольная работа выполняется в тетради в клетку аккуратным разборчивым почерком.

2. Все схемы расчётные, таблицы и векторные диаграммы выполнять карандашом.

3. Задачи должны содержать исходные данные по вашему варианту, сведённые в таблицу, электрическую схему и необходимые пояснения к ходу решения. Все вычисления приводить в решении задач.

4. Контрольная работа отправляется на рецензию заранее. При наличии замечаний в той же тетради приводится исправленный вариант.

Задача№1 Анализ линейной цепи постоянного тока.

Схемы электрических цепей показаны на рис.1.

Параметры элементов схемы помещены в таблице1.

Требуется:

1. Составить уравнения по законам Кирхгофа (не решая их).

2. Определить токи ветвей методом контурных токов.

3. Составить баланс мощностей, провести проверку решения.

4. Определить показания вольтметра.

I. Краткие теоретические положения.

1.1 Законы Кирхгофа

Первый закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле, равна нулю. ΣI=0.

Второй закон Кирхгофа. В замкнутом электрическом контуре алгебраическая сумма всех источников э.д.с. равна алгебраической сумме падений напряжений на сопротивлениях контура Σ=Σ.

При этом в левой части с плюсом берутся те эдс, направление которых совпадает с направлением обхода контура, а в правой части уравнения с плюсом берутся те падения напряжения, направление токов которых совпадает с направлением обхода контура.

Уравнения по законам Кирхгофа записывают для независимых узлов и контуров.

Независимый узел – это узел, в который входит хотя бы одна новая ветвь по сравнению с остальными узлами.

Независимый контур - это контур, включающий по крайней мере одну новую ветвь и ветви выбранных ранее контуров.

2. Баланс мощностей.

Сумма мгновенных значений мощностей источников в электрической цепи равна сумме мгновенных значений мощностей, потребляемых этой цепью ΣРгенер=ΣРпотр.; Σ±Еj Ij=ΣI²R.

При этом в левой части произведение с плюсом, если направление э.д.с. и тока совпадает.

2. Метод контурных токов.

Метод контурных токов позволяет уменьшить количество уравнений, составляемых по законам Кирхгофа, до числа уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа. Контурными называются условные (расчётные) токи, замыкающиеся только по своим контурам. Направлениями контурных токов задают произвольно.

Ток любой ветви находят как алгебраическую сумму контурных токов, замыкающихся по этой ветви.

Таблица 1

Рис.1. Схемы электрических цепей

Рис. 1. Схемы электрических цепей (продолжение)

studfiles.net

Контрольная работа по электротехнике

Тесты по электротехнике

1-вариант

1. Что такое электрический ток?

   1. графическое изображение элементов.

   2. это устройство для измерения ЭДС.

   3. упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике.

   4. беспорядочное движение частиц вещества.

   5. совокупность устройств предназначенных для использования электрического сопротивления.

2. Устройство, состоящее из двух проводников любой формы, разделенных диэлектриком

   1. электреты

   2. источник

   3. резисторы

   4. реостаты

   5. конденсатор

3. Закон Джоуля – Ленца

   1. работа производимая источникам, равна произведению ЭДС источника на заряд, переносимый в цепи.

   2. определяет зависимость между ЭДС источника питания, с внутренним сопротивлением.

   3. пропорционален сопротивлению проводника в контуре алгебраической суммы.

   4. количество теплоты, выделяющейся в проводнике при прохождении по нему электрического тока, равно произведению квадрата силы тока на сопротивление проводника и время прохождения тока через проводник.

   5. прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению.

4. Прибор

   1. резистор

   2. конденсатор

   3. реостат

   4. потенциометр

   5. амперметр

5. Определите сопротивление нити электрической лампы мощностью 100 Вт, если лампа рассчитана на напряжение 220 В.

   1. 570 Ом.

   2. 488 Ом.

   3. 523 Ом.

   4. 446 Ом.

   5. 625 Ом.

6. Физическая величина, характеризующую быстроту совершения работы.

   1. работа

   2. напряжения

   3. мощность

   4. сопротивления

   5. нет правильного ответа.

7. Сила тока в электрической цепи 2 А при напряжении на его концах 5 В. Найдите сопротивление проводника.

   1. 10 Ом

   2. 0,4 Ом

   3. 2,5 Ом

   4. 4 Ом

   5. 0,2 Ом

8. Закон Ома для полной цепи:

   1. I= U/R

   2. U=U*I

   3. U=A/q

   4. I===…=

   5. I= E/ (R+r)

9. Диэлектрики, длительное время сохраняющие поляризацию после устранения внешнего электрического поля.

   1. сегнетоэлектрики

   2. электреты

   3. потенциал

   4. пьезоэлектрический эффект

   5. электрический емкость

10. Вещества, почти не проводящие электрический ток.

    1. диэлектрики

    2. электреты

    3. сегнетоэлектрики

    4. пьезоэлектрический эффект

    5. диод

11. Какие из перечисленных ниже частиц имеют наименьший отрицательный заряд?

    1. электрон

    2. протон

    3. нейтрон

    4. антиэлектрон

    5. нейтральный

12. Участок цепи это…?

    1. часть цепи между двумя узлами;

    2. замкнутая часть цепи;

    3. графическое изображение элементов;

    4. часть цепи между двумя точками;

    5. элемент электрической цепи, предназначенный для использование электрического сопротивления.

13. В приборе для выжигания по дереву напряжение понижается с 220 В до 11 В. В паспорте трансформатора указано: «Потребляемая мощность – 55 Вт, КПД – 0,8». Определите силу тока, протекающего через первичную и вторичную обмотки трансформатора.

    1. 

    2. 

    3. 

    4. 

    5. 

14. Преобразуют энергию топлива в электрическую энергию.

    1. Атомные электростанции.

    2. Тепловые электростанции

    3. Механические электростанции

    4. Гидроэлектростанции

    5. Ветроэлектростанции.

15. Реостат применяют для регулирования в цепи…

    1. напряжения

    2. силы тока

    3. напряжения и силы тока

    4. сопротивления

    5. мощности

16. Устройство, состоящее из катушки и железного сердечника внутри ее.

    1. трансформатор

    2. батарея

    3. аккумулятор

    4. реостат

    5. электромагнит

17. Диполь – это

    1. два разноименных электрических заряда, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга.

    2. абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума.

    3. величина, равная отношению заряда одной из обкладок конденсатора к напряжению между ними.

    4. выстраивание диполей вдоль силовых линий электрического поля.

    5. устройство, состоящее из двух проводников любой формы, разделенных диэлектриком.

18. Найдите неверное соотношение:

    1. 1 Ом = 1 В / 1 А

    2. 1 В = 1 Дж / 1 Кл 

    3. 1 Кл = 1 А * 1 с

    4. 1 А = 1 Ом / 1 В

    5. 1А = Дж/ с

19. При параллельном соединении конденсатор……=const

    1. напряжение

    2. заряд

    3. ёмкость

    4. сопротивление

    5. силы тока

20. Вращающаяся часть электрогенератора.

    1. статор

    2. ротор

    3. трансформатор

    4. коммутатор

    5. катушка

videouroki.net

контрольная электротехника

ЧОУ ВПО «ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ»

Г. Челябинск

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

ВАРИАНТ № 1

Выполнил студент:

Юнусов Р.Г.

Группа: ИЗ-301/03 Дата отправления:

Результат проверки

Проверил преподаватель Шведова Е.В.

Дата проверки

Челябинск, 2014 г.

ЧОУ ВПО «ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ»

Г. Челябинск

КАРТОЧКА РЕЦЕНЗЕНТА

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Студента Юнусова Рауэля Гариповича

(фамилия, имя, отчество)

Группа ИЗ-301/03 Специальность: Информационные системы и технологии

Дата проверки « » 2014год

Оценка

Преподаватель Шведова Е.В.

РЕЦЕНЗИЯ

(подпись)

ЗАДАНИЕ

Вариант 1

1. Закон Ома для участка цепи. Закон Ома для всей цепи.

2. Двухполупериодная схема выпрямления. Работа схемы, параметры, достоинства и недостатки.

3. Три схемы включения транзисторов. Дать их сравнительную оценку по величинам Rвх и Rвых, коэффициентов усиления по току, напряжению и мощности.

Задача №1. В цепи со смешанным соединением сопротивлений (рисунок 1) I1=5 A, R1=19 Ом, R2=70 Ом, R3=30 Ом, R4= 60 Ом, R6=5 Ом, rо=1 Ом, U6=UBC=20 B.

Вычислить токи, напряжения и мощности каждого участка и всей цепи, найти значение сопротивления R5, определить э.д.с. Е цепи.

Составить баланс мощностей.

Задача №2. Определить КПД усилителя низкой частоты (УНЧ), если мощность в нагрузке 0,3 Вт; мощность, рассеиваемая в транзисторе, 100 мВт; мощность, рассеиваемая в остальных цепях усилителя, 30 мВт.

1. Закон Ома для участка цепи. Закон Ома для всей цепи.

1.1 Закон Ома для участка цепи.Совокупность двух этих зависимостей (тока от напряжения и сопротивления)известна как закон Ома для участка цепи и записывается в следующем виде:

I=U/R

Это выражение читается следующим образом: Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Следует знать что: I – величина тока, протекающего через участок цепи; U – величина приложенного напряжения к участку цепи; R – величина сопротивления рассматриваемого участка цепи.

2. Закон Ома для всей цепи.

Закон Ома для полной цепи определяет значение тока в реальной цепи, который зависит не только от сопротивления нагрузки, но и от сопротивления самого источника тока. Другое название этого закона - закон Ома для замкнутой цепи. Сопротивление нагрузки, присоединенной к источнику тока, принято называть внешним сопротивлением, а со­противление самого источника тока — внутренним со­противлением. Внутреннее сопротивление обозначается буквой r.

I=E/(r+R)

Закон Ома для полной замкнутой цепи формулируется так: сила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональ­на ЭДС в цепи и обратно пропорциональ­на общему сопротивлению цепи.

Под общим со­противлением подразумевается сумма внешнего и внутреннего сопротивлений. [5]

2. Двухполупериодная схема выпрямления. Работа схемы, параметры, достоинства и недостатки.

2.1 Двухполупериодная схема выпрямления.

2.2 Работа схемы, параметры, достоинства и недостатки.

Основные характеристики различных схем выпрямления.

В этом выпрямителе используются два вентиля, имеющие общую нагрузку и две одинаковые вторичные обмотки трансформатора(или одну со средней точкой). Практически схема представляет собой два однополупериодных выпрямителя, имеющих два разных источника и общую нагрузку. В одном полупериоде переменного напряжения ток в нагрузку проходит с одной половины вторичной обмотки через один вентиль, в другом полупериоде - с другой половины обмотки, через другой вентиль.

Преимущество: Эта схема выпрямителя имеет в 2 раза меньше пульсации по сравнению с однополупериодной схемой выпрямления. Емкость конденсатора при одинаковом с однополупериодной схемой коэффициенте пульсаций может быть в 2 раза меньше.

Недостатки: Более сложная конструкция трансформатора и нерациональное использование в трансформаторе меди и стали. [6]

3. Три схемы включения транзисторов. Дать их сравнительную оценку по величинам Rвх и Rвых, коэффициентов усиления по току, напряжению и мощности.

Существует три основные схемы включения транзисторов. При этом один из электродов транзистора является общей точкой входа и выхода каскада. Надо помнить, что под входом (выходом) понимают точки, между которыми действует входное (выходное) переменное напряжение. Основные схемы включения называются схемами с общим эмиттером (ОЭ), общей базой (ОБ) и общим коллектором (ОК).

3.1 Схема с общим эмиттером (ОЭ). Такая схема изображена на рисунке 1. Эта схема является наиболее распространенной, т. к. дает наибольшее усиление по мощности.

Рис. 1 - Схема включения транзистора с общим эмиттером

Услительные свойства транзистора характеризует один из главных его параметров - статический коэффициент передачи тока базы или статический коэффициент усиления по току бывает равен десяткам или сотням. Коэффициент усиления каскада по напряжению ku равен отношению амплитудных или действующих значений выходного и входного переменного напряжения. Коэффициент усиления каскада по мощности равен сотням, тысячам, а иногда десяткам тысяч. Важной характеристикой является входное сопротивление Rвх, и составляет обычно от сотен Ом до еденицкилоом. Входное сопротивление транзистора при включении по схеме ОЭ, как видно, получается сравнительно небольшим, что является существенным недостатком. Важно также отметить, что каскад по схеме ОЭ переворачивает фазу напряжения на 180°

К достоинствам схемы ОЭ можно отнести удобство питания ее от одного источника, поскольку на базу и коллектор подаются питающие напряжения одного знака. К недостаткам относят худшие частотные и температурные свойства (например,в сравнении со схемой ОБ). С повышением частоты усиление в схеме ОЭ снижается. К тому же, каскад по схеме ОЭ при усилении вносит значительные искажения.

3.2 Схема с общей базой (ОБ). Схема ОБ изображена на рисунке 2.

Рис. 2 - Схема включения транзистора с общей базой

Такая схема включения не дает значительного усиления, но обладает хорошими частотными и температурными свойствами. Применяется она не так часто, как схема ОЭ.

Коэффициент усиления по току схемы ОБ всегда меньше 1 и чем он ближе к 1, тем лучше транзистор. Коэффициент усиления по напряжению получается таким же, как и в схеме ОЭ. Входное сопротивление схемы ОБ десятки раз ниже, чем в схеме ОЭ.

Для схемы ОБ фазовый сдвиг между входным и выходным напряжением отсутствует, то есть фаза напряжения при усилении не переворачивается. Кроме того, при усилении схема ОБ вносит гораздо меньшие искажения, нежели схема ОЭ.

3.3 Схема с общим коллектором (ОК). Схема включения с общим коллектором показана на рисунке 3. Такая схема чаще называется эмиттерным повторителем.

Рис. 3 - Схема включения транзистора с общим коллектором

Особенность этой схемы в том, что входное напряжение полностью передается обратно на вход, т. е. очень сильна отрицательная обратная связь. Коэффициент усиления по току почти такой же, как и в схеме ОЭ. Коэффициент усиления по напряжению приближается к единице, но всегда меньше ее. В итоге коэффициент усиления по мощности примерно равен ki, т. е. нескольким десяткам.

В схеме ОК фазовый сдвиг между входным и выходным напряжением отсутствует. Поскольку коэффициент усиления по напряжению близок к единице, выходное напряжение по фазе и амплитуде совпадает со входным, т. е. повторяет его. Именно поэтому такая схема называется эмиттерным повторителем. Эмиттерным - потому, что выходное напряжение снимается с эмиттера относительно общего провода.

Входное сопротивление схемы ОК довольно высокое (десятки килоом), а выходное - сравнительно небольшое. Это является немаловажным достоинством схемы. [6]

Задача №1.

В цепи со смешанным соединением сопротивлений (рисунок 1) I1=5 A, R1=19 Ом, R2=70 Ом, R3=30 Ом, R4= 60 Ом, R5=5 Ом, rо=1 Ом, U6=UBC=20 B.

Вычислить токи, напряжения и мощности каждого участка и всей цепи, найти значение сопротивления R5, определить э.д.с. Е цепи. Составить баланс мощностей.

Решение:

Определяем ток, протекающий через резистор R6, т.е. на разветвлённом участке ВС:

I6=U6/R6=20/5=4 A.

Следовательно, находим ток протекающий через резисторы R2 и R3 так как ток всей цепи равен I1 отсюда следует:

I2,3=I1- I6=5-4=1 A.

Таким образом, I2,3 создаёт падение напряжения на R2 и R3 тогда:

U2=I2*R2=1*70=70 B;

U3=I3*R3=1*30=30 B.

Резисторы R2 и R3 соединены последовательно и подключены к точкам

А и С цепи. Тогда падение напряжения на участке АС:

UАС=U2+U3=70+30=100 B.

Отсюда найдём падение напряжения на участке АВ:

UАВ=U4=UАС-UВС=100-20=80 В.

Для определения токов I2,I3,I4 воспользуемся законом Ома:

I2=U2/R2=70/70=1 A;

I3=U3/R3=30/30=1 A;

I4=U4/R4=80/60=1,34 A.

Тогда находим ток I5 на разветвлённой ветви:

I5=I6-I4=4-1,34=2,66 A.

Правильность полученных результатов подтверждается первым законом Кирхгофа в точке А также в точке С так как по условию ток I1=5 А и равен току всей цепи отсюда следует:

A=I1+(-I2,3)+(-I4)+(-I5)=5+(-1)+(-1,34)+(-2,66)=5-5=0 A;

т.к I1=I0=5 A:

C=I2,3+I6-I0=1+4-5=0 A.

Находим R5 по закону Ома:

R5=U5/I5=80/2,66=29,96=30 Oм.

Определяем падение напряжения на сопротивлениях R1 и R0:

U1=R1*I1=19*5=95 В;

U0=R0*I0=1*5=5 В.

Отсюда определяем э.д.с. Е цепи:

Е=U0+U1+UAC=5+95+100=200 В.

По закону Ома определяем мощность на каждом участке:

P0=U0*I0=5*5=25 Вт;

P1=U1*I1=95*5=475 Вт;

P2=U2*I2=70*1=70 Вт;

P3=U3*I3=30*1=30 Вт;

P4=U4*I4=80*1,34=107,2 Вт;

P5=U5*I5=80*2,66=212,8 Вт;

P6=U6*I6=20*4=80 Вт.

Составим баланс мощностей:

Мощность сети: P=E*I=200*5=1000 Вт.

P=P0+P1+P2+P3+P4+P5+P6=25+475+70+30+107,2+212,8+80=1000 Вт.

Ответ: R5=30 Ом; Е=200 В; Р=1000 Вт. [5]

Задача №2. Определить КПД усилителя низкой частоты (УНЧ), если мощность в нагрузке 0,3 Вт; мощность, рассеиваемая в транзисторе, 100 мВт; мощность, рассеиваемая в остальных цепях усилителя, 30 мВт.

Решение:

Рвых = 0,3 Вт η= Рвых/Pо · 100 %

Ртр = 100 мВт η = Рвых/(Pвых + Ртр + Р ост) · 100 % =

Р ост = 30 мВт = 0,3/ (0,3 + 0,1 + 0,03) = 0,3/0,43 = 69,76%.

η = ?

Ответ: η=69,76%. [6]

CПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Евдокимов, Ф.Е. Теоретические основы электротехники / Ф.Е.Евдокимов - М.: Высшая школа, 2004.-560 с.

2. Лоторейчук, Е.А. Электротехника. Теоретические основы / Е.А. Лоторейчук - М.: Высшая школа, 2005.-277 с.

3. Прянишников, В.А. Электроника. Курс лекций / В.А. Прянишников - С.-Пб.: Корона-Принт, 2001.- 398 с.

4. Кауфман, М. Практическое руководство по расчетам схем в электронике / М.Кауфман, А.Сидман - Справочник. Том1. М.: Энергоиздат.1991.- 285с.

5. Гаврилюк, В.А. Общая электротехника с основами электроники /В.А.Гаврилюк и др. - Киев: Вища школа, 1980.- 479 с.

6. Гершунский, Б.С. Основы электроники / Б.С.Гершунский - Киев: Вища школа, 1985. -345 с.

13

studfiles.net

Электротехника контрольная

д. Раков

ул. Солнечная, д. 32

Воложинский район

Минская область

Республика Беларусь

222365

Контрольная работа

По предмету «Электротехника»

студента 3 курса

динстанционного обучения ФНиДО БГУИР

Номер зачетной книжки №701023с(601021)-06

Голочёва Сергея Леонидовича

Динстанционный отдел

БГУИР

г.Минск

Расчет переходных процессов в электрических цепях

Индивидуальное задание №3

1).Классический метод

Условие задачи:

E=58 В w=10000 рад/с

R1=62 Ом R2=43 Ом

R3=20 Ом

Классич. метод:L=30 мГн C=0,59 мкФ

Операт. метод:L=21 мГнC=0,82 мкФ

1.Электрическая схема варианта

Дано:

E=58 В

w=10000 рад/с

R1=62 Ом

R2=43 Ом

R3=20 Ом

L=30 мГн

C=0,59 мкФ

Рис.1

2. Начальные условия до коммутации являются независимыми. Законы коммутации

Остальные начальные условия зависимые. Схема электрической цепи для расчета приведена на рис.1. До коммутации в цепи отсутствует индуктивность, т.к. ее зажимы закорочены ключом К1. Следовательно, ток на индуктивности до коммутации:

Расчет напряжения по емкости до коммутации рассчитываем символическим методом, т.к. ЭДС - синусоидальная.

Реактивное сопротивление емкости и индуктивности

Комплексное сопротивление цепи относительно источника ЭДС:

Комплексная амплитуда тока в цепи источника

Комплексную амплитуду тока в ветви с емкостью найдем по правилу плеч

Амплитудное напряжение на емкости

Мгновенное значение напряжения на емкости

Полагая в последнем выражении t=0-, получим величину напряжения на емкости непосредственно перед коммутацией:

По законам коммутации напряжение на емкости не может измениться скачком

Принужденные составляющие рассчитываем в посткоммутационной цепи в установившемся режиме(рис.1)

Комплексное сопротивление цепи относительно источника ЭДС

Комплексная амплитуда тока в ветви источника ЭДС определится по закону Ома:

Этот ток протекает по индуктивности. Его мгновенное значение

Комплексная амплитуда тока в цепи с емкостью определяется по правилу плеч

Комплексная амплитуда напряжения на емкости определится по закону Ома:

Мгновенное значение напряжения на емкости, т.е. искомая принужденная составляющая будет иметь вид

Для составления характеристического уравнения разрываем ветвь с емкостью и замыкаем зажимы источника ЭДС накоротко. Комплексное сопротивление относительно разрыва примет вид(рис.2)

Полагая в последнем выражении jw=p, получим

Рис.2

После выполнения алгебраических преобразований получим характеристическое уравнение второго порядка относительно p:

Подставляя численные значения параметров цепи, находим:

Так как получено два разных действительных корня, то

Полный переходный ток в индуктивности равен сумме принужденной и свободной составляющих

Имеется две неизвестных А1 и А2, поэтому дифференцируем полученное уравнение и получаем второе

Полагая в последних двух уравнениях t=0+, получим

Производная тока в индуктивности в момент коммутации относится к зависимым начальным условиям. Для определения зависимых начальных условий составим систему уравнений по законам Кирхгофа для момента времени t=0+(рис.1)

Подставляя численные значения найденных ранее независимых начальных условий и значение e(0+)=0, получим

Тогда уравнение для определения постоянных интегрирования примут вид:

Тогда А1=-0,0034; А2=0,189

Окончательное выражение для перехода тока в индуктивности примет вид:

Переходный процесс на емкости рассчитывается аналогично:

Тогда

Второе уравнение получаем, дифференцируя первое

Полагая в обоих уравнениях t=0+, получаем

Производная на емкости в момент коммутации является зависимым начальным условием, поэтому

Уравнение для определения постоянных интегрирования примут вид

Отсюда находим А1=-7,77; А2=4,22

Окончательное выражение для переходного напряжения на емкости

Для построения графиков переходных процессов определим их длительность

Следовательно длительность переходного процесса

Графики переходного процесса представлены на рис. 2а, 2б

Рис.2а

Рис.2б

2).Операторный метод

До коммутации в цепи включен источник постоянного напряжения. На постоянном токе индуктивность обладает нулевым сопротивлением, а емкость – бесконечно большим. В эквивалентной схеме цепи для расчета независимых начальных условий (рис.4)реактивные элементы показаны как короткое замыкание и обрыв. Рис.3

Рис.4

Так в цепи с индуктивностью определимся выражением

Напряжение на емкости:

Согласно законам коммутации

Составляем операторную схему замещения (Рис.5). Для ее расчета используем метод контурных токов. Независимые контуры выбираем таким образом, чтобы контурные токи были равны изображениям токов в емкости и в индуктивности.

Рис.5

Уравнения описывающие цепь будут иметь вид:

Решая полученную систему с помощью определителей, получим:

Упростив и разделив числитель и знаменатель на 2С(r1+r3) и подставивши числовые значения, получим

Операторное значение напряжения на емкости

После подстановки получим

Для перехода от операторных изображений токов и напряжений воспользуемся теоремой разложения. Если изображение имеет вид

То оригинал будет иметь вид для второй степени характеристического уравнения

Для тока в индуктивности i(t) запишем

M(p)=0.921p+13483

N(p)=p2+17640p+44616296

N’(p)=2p+17640

Решая характеристическое уравнение

P2+17640p+44616296=0

Получим p1=-14580; p2=-3058

При этом ток в индуктивности найдем в соответствии с теоремой разложения в виде

M(p1)=0.921*(-14580)+13483=46,78

N’(p1)=2*(-14580)+17640=-11520

M(p2)=0.921*(-3058)+13483=10666

N’(p2)=2(-3058)+17670=11530

i2(t)=-0.004e-14589t+0.925e-3058tA

Переходное напряжение на емкости вычислим используя полученное раньше изображение UC(p) и свойство линейности преобразования Лапласа. Сумме изображений соответствует сумма оригиналов.

UC(p)=U1(p)+U2(p)

Отсюда

UC(t)=U1(t)+U2(t)

Введем обозначения

Изображению U1(p) в области оригиналов будет соответствовать константа U1(t)=18.4B

Оригинал U2(p) определим используя теорему разложения. Характеристическое уравнение N(p)=0 имеет три корня.

p1=0; p2=-14589; p3=-3058

Следовательно

После подстановки численных значений и выполнения всех преобразований получим:

Суммируя U1(t) и U2(t), находим полное переходное напряжение на емкости:

Длительность переходного процесса по току в индуктивности i(t) и по напряжению на емкости UC(t)

Графики переходного процесса представлены на рис.6,7.

Рис.6 Рис.7

studfiles.net

1)Цепи постоянного тока.

Постоя́нный ток, DC (англ. direct current — постоянный ток) — электрический ток, параметры, свойства и направление которого не изменяются (в различных смыслах) со временем. Характеризуется параметрами — Вольт (V), Ампер (А), Ом(R) и Ватт (W). Ток, величина которого постоянна во времени.

Непеременный ток, то есть ток, не меняющий своего направления со временем и не имеющий частоты (то есть для него частота f=0).

Постоянный ток как характеристика питания устройств — питание от источника с напряжением или током нулевой частоты (пример — двигатель постоянного тока).

Существуют источники постоянного тока, ток на выходе которых не зависит от времени и сопротивления нагрузки. Постоянный ток широко используется в технике: подавляющее большинство электронных схем в качестве питания используют постоянный ток. Переменный ток используется преимущественно для более удобной передачи от генератора до потребителя.

Иногда в некоторых устройствах постоянный ток преобразуют в переменный ток преобразователями (инверторами). Простейшим источником постоянного тока является химический источник (гальванический элемент или аккумулятор), поскольку полярность такого источника не может самопроизвольно измениться. Для получения постоянного тока используют также электрические машины — генераторы постоянного тока. В электронной аппаратуре, питающейся от сети переменного тока, для получения постоянного тока используют выпрямитель. Далее для уменьшения пульсаций может быть использован сглаживающий фильтр и, при необходимости, стабилизатор тока или стабилизатор напряжения.

2) Цепи переменный ток.

Переме́нный ток (англ. alternating current) — электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению или, в частном случае, изменяется по величине, сохраняя своё направление в электрической цепи неизменным. Условное обозначение на электроприборах: латинскими буквами AC. Так как переменный ток в общем случае меняется в электрической цепи не только по величине, но и по направлению, то одно из направлений переменного тока в цепи считают условно положительным, а другое, противоположное первому, условно отрицательным. В соответствии с этим и величину мгновенного значения переменного тока в первом случае считают положительной, а во втором случае — отрицательной. Переменный ток — величина алгебраическая, знак его определяется тем, в каком направлении в рассматриваемый момент времени протекает ток в цепи — в положительном или отрицательном. Величина переменного тока, соответствующая данному моменту времени, называется мгновенным значением переменного тока. Максимальное мгновенное значение переменного тока, которого он достигает в процессе своего изменения, называется амплитудой тока I_m. График зависимости переменного тока от времени называется развёрнутой диаграммой переменного тока. Развёрнутая диаграмма переменного синусоидального тока. На рисунке приведена развёрнутая диаграмма переменного тока, изменяющегося с течением времени по величине и направлению. На горизонтальной оси 0t отложены в определённом масштабе отрезки времени, а по вертикальной оси — величины тока, вверх — от начальной точки 0 — положительные, вниз — отрицательные. Часть развёрнутой диаграммы тока, расположенная выше оси времени 0t, характеризует изменение положительных величин во времени, а часть, расположенная ниже оси времени 0t, — изменение отрицательных величин. В начальный момент времени t=0 ток равен нулю (i=0). Затем он с течением времени растёт в положительном направлении, в момент времени t=\frac{T}{4} достигает максимального значения, после чего убывает по величине и в момент времени t=\frac{T}{2} становится равным нулю. Затем, пройдя через нулевое значение, ток меняет свой знак на противоположный, то есть становится отрицательным, затем растёт по абсолютной величине, затем достигает максимума при t={\frac{3}{4}}T, после чего убывает и при t=T становится равным нулю.

studfiles.net

Контрольная работа по предмету «Электротехника и электроника»

Контрольная работа

по предмету «Электротехника и электроника»

уч-ся 1 курса группы

Вариант №1

Задание № 1.

Отметьте правильный ответ

Аккумулятор-это

1. Источник

2. Приёмник

3. Источник и приёмник

4.Разновидность двигателя

Задание № 2.

Отметьте правильный ответ

При каком режиме работы электрической цепи ток равен нулю?

1. Режим холостого хода

2. Режим короткого замыкания

3. Рабочий режим

4. Номинальный режим

Задание № 3.

Отметьте правильный ответ

Как называется точка электрической цепи, если в ней соединены 3 или большее число ветвей? 1.Связка

2.Скрутка

3.Узел

4.Контакт

Задание № 4.

Отметьте правильный ответ

Какой вид имеет закон Ома для полной цепи?

1. I = U/R .

2. I = (R +r)/E.

3. I = E/(R + r).

4. I = U/(R + r).

Задание № 5.

Отметьте правильный ответ

Где преобразуется электрическая энергия в механическую ?

1. В трансформаторе.

2. В генераторе.

3. В конденсаторе.

4. В двигателе.

Задание № 6.

Отметьте правильный ответ

В неразветвлённой электрической цепи с разными сопротивлениями элементов:

1. Токи разные

2. Напряжения равны

3. Токи равны

4. Токи равны нулю

Задание № 7.

Отметьте правильный ответ

Минимальное количество катушек, необходимое для возникновения взаимной индуктивности?

1. 3

2. 2

3. 1

4. При любом количестве

Задание № 8.

Отметьте правильный ответ

За счёт чего передаётся энергия из одной обмотки трансформатора в другую?

1. За счёт механической передачи

2. За счёт электрического поля

3. За счёт электростатического поля

4. За счёт магнитного поля

Задание № 9.

Отметьте правильный ответ

Какой параметр определяет интенсивность магнитного поля в каждой его точке?

1. Магнитная индукция

2. Магнитный поток

3. Взаимная индуктивность 4.Магнитная проницаемость

Задание № 10.

Отметьте правильный ответ

Чему равна ЭДС индуцированная в замкнутом контуре?

1. Скорости изменения магнитного потока.

2. Скорости изменения электрического тока.

3. Равна нулю. 4. Силе, действующей на проводник с током, помещённый в магнитное поле.

Задание № 11.

Отметьте правильный ответ

Частота сети - это:

1. Число колебаний в одну секунду

2. Время, за которое происходит одно полное колебание

3. Число колебаний в одну минуту

4. Число колебаний за один период

Задание № 12.

Отметьте правильный ответ

Какое напряжение применяют в особо сырых помещениях?

1. 127 В.

2. 12 В.

3. 24 В.

4. 220 В.

Задание № 13.

Отметьте правильный ответ

Какое значение тока показывает амперметр?

1. Мгновенное

2. Амплитудное

3. Действующее

4. Любое

Задание № 14.

Отметьте правильный ответ

Соотношение между фазным и линейным током при соединении треугольником?

1. Iл= Iф

2. Iл=  3 *Iф

3. Iф=  3 *Iл

4. Iл= Iл/ 3

Задание № 15.

Отметьте правильный ответ

Укажите правильную формулу для определения реактивной мощности

1. Q = Z *I 2

2. Q = U *I

3. Q = U *I *sin 

4. Q = U *I *cos 

Задание № 16.

Отметьте правильный ответ

При какой схеме соединения фазные и линейные напряжения равны ?

1. Треугольник

2. Звезда

3. Смешанной

4. Любой

Задание № 17.

Дополните

Участок цепи, состоящий из последовательно соединённых элементов и расположенный между двумя узлами называется …..

infourok.ru

Контрольная работа по электротехнике (4 семестр)

Московский технологический колледж

Административная контрольная работа по электротехнике

4 семестр

Утверждаю зам. директора

по учебной работе

__________

«________»___________

2016г

Дисциплина ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Преподаватель___________

Председатель цикловой комиссии

________

1 вариант

1. Напряжение на зажимах источника электроэнергии в сети постоянного тока 26 В. Напряжение на зажимах потребителя 25 B. Определить потерю напряжения в процентах.

2. Температура плавления меди выше температуры плавления алюминия. Можно ли предохранитель с медной плавкой вставкой использовать для защиты линии из алюминиевых проводов?

3. Какой электрический параметр оказывает непосредственное физиологическое воздействие на организм человека?

4. Как образуются донорные примеси ? Почему с увеличением температуры увеличивается проводимость полупроводникового кристалла?

5.Опишите устройство и принцип действия двухполупериодного выпрямителя со средней точкой

6.Какие элементы используются в качестве сглаживающих фильтров

7.Опишите устройство и принцип действия потенциометрического датчика (Рис.1).

8.Объясните устройство и принцип действия электромагнитного реле (Рис.2).

Московский технологический колледж

Административная контрольная работа по электротехнике

4 семестр

Утверждаю зам. директора

по учебной работе

__________

«________»___________

2016г

Дисциплина ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Преподаватель___________

Председатель цикловой комиссии

________

2 вариант

1. Сопротивление одного провода двухпроводной линии постоянного тока 0,05 Ом. Через нагрузку течет ток 10 А. Рассчитать потерю напряжения.

2. Для защиты сети от коротких замыканий выбрана плавкая вставка с номинальным током 35А. Можно ли для питания нагрузки использовать провод с допустимым током 15А?

3. Электрическое сопротивление человеческого тела 5000 Ом. Какой ток проходит через него, если человек находится под напряжением 280 В? Опасен ли этот ток для человека?

4.Опишите устройство и принцип действия однополупериодного выпрямителя .

5.Какие свойства катушки позволяют применить ее в качестве сглаживающего фильтра.

6.Для какой цели применяют трансформаторы в выпрямителях переменного тока

7. Опишите устройство и принцип действия тензометрического датчика (Рис.1).

8. Опишите устройство и принцип действия электромагнитного реле (Рис.2).

Московский технологический колледж

Административная контрольная работа по электротехнике

4 семестр

Утверждаю зам. директора

по учебной работе

__________

«________»___________

2016г

Дисциплина ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Преподаватель___________

Председатель цикловой комиссии

________

3 вариант

1. Напряжение источника сети переменного тока 230 В, напряжение на зажимах потребителя 220 В. Определить потерю напряжения и падение напряжения.

2. Для защиты сети от коротких замыканий выбрана плавкая вставка с номинальным током 35А. Можно ли для питания нагрузки использовать провод с допустимым током 10А?

3. Укажите наибольшее и наименьшее допустимые значения напряжения, установленные правилами техники безопасности в зависимости от внешних условий.

4.Какие примеси называются акцепторными? Объясните механизм их возникновения

5.Изобразите условное обозначение полупроводникового диода на схеме, опишите основное свойство диода.

6.Каково назначение емкостного фильтра в выпрямителях

7. Опишите устройство и принцип действия индуктивного датчика (Рис.1).

8. Опишите устройство и принцип действия электромагнитного реле (Рис.2).

Рис.2 Устройство электромагнитного реле

Московский технологический колледж

Административная контрольная работа по электротехнике

4 семестр

Утверждаю зам. директора

по учебной работе

__________

«________»___________

2016г

Дисциплина ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Преподаватель___________

Председатель цикловой комиссии

________

4 вариант

1. Активное сопротивление одного провода двухпроводной линии переменного тока 0,05 Ом. Реактивным сопротивлением пренебречь. Через нагрузку течет ток 10 А. Найти потерю напряжения.

2. Для защиты сети от коротких замыканий выбрана плавкая вставка с номинальным током 35А. Можно ли для питания нагрузки использовать провод с допустимым током 20А?

3. Опасен ли для человека источник электрической энергии, ЭДС которого 3000 В, внутреннее сопротивление 1 МОм?

4.Назовите основные носители тока в полупроводнике р-типа, объясните причину их возникновения.

5. Изобразите условное обозначение полупроводникового транзистора на схеме, опишите основное свойство транзистора

6.Каково назначение индуктивного фильтра в выпрямителях.

4. Опишите устройство и принцип действия трансформаторного датчика (Рис.1).

5. Опишите устройство и принцип действия электромагнитного реле (Рис 2).

Рис.2 Устройство электромагнитного реле.

infourok.ru

Смотрите также

• 
  Контрольный устный счет
• 
  Устный контрольный счет
• 
  Вступительная контрольная работа
• 
  Контрольная по физкультуре
• 
  Контрольная по музыке
• 
  Контрольные работы никольский
• 
  Контрольные работы моро
• 
  Контрольная работа мерзляк
• 
  География контрольная работа
• 
  Контрольная по теме
• 
  Вариант контрольная работа