История искусства Экология энергетики Инженерная графика и машиностроительное черчение Математика решение задач и примеров Курс лекций по физике и электротехнике
Соединения источников и потребителей электроэнергии. Расчет смешанной цепи с одной э.д.с. Соединение фаз треугольником Асинхронный электродвигатель Определить напряжение на зажимах цепи, сопротивление rх э.д.с.

Расчет электрической цепи

Общие сведения о полупроводниках и их свойствах. Полупроводниковые диоды, транзисторы: основные параметры, характеристики и схемы включения. Тиристоры: их свойства, характеристика, схема включения. Фотодиоды, фоторезисторы и фототранзисторы: их свойства и схемы включения. При изучении данной темы обратите внимание на собственную и примесную проводимости и свойства их полупроводников.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Задача 1.1. В цепи (рис.1) известны токи I1, I2, I3, и сопротивления r1, r2, r3, r4, r5. Определить напряжение на зажимах цепи, сопротивление rх э.д.с. Е гальванического элемента.

Рис. 1

Вариант

Данные к задаче 1 .

I1, A

I2 ,A

I3 ,A

r1, Ом

r2, Ом

r3, Ом

r4, Ом

r5, Ом

1

1,3

1,0

0,7

2

4

1

2

5

2

1,5

1,25

0,8

2

3

2

2

5

3

2

1,5

1,0

2

2,5

2,5

3

6

4

2

1,75

1,2

2

2

3

3

6

5

2,6

2

1,4

2

1

4

4

7

6

2,4

1,5

1,1

3

2

4

2

5

7

2,7

2

1,3

3

3

3

2

5

8

2,8

2,5

1,7

3

4

2

3

6

9

3,1

3

1,9

3

4,5

1,5

3

6

10

3,4

3,5

2,1

3

5

1

4

8

Задача 1.2. В цепи (рис.2) известны сопротивления r1 и r2,. Напряжение на зажимах U. Мощность, измеряемая ваттметром, равна Р. Определить сопротивление r3. И токи во всех ветвях цепи. Составить баланс мощностей.

Рис. 2

 

 

Ва-ри-ант

Данные к задаче 1 .2

Ва-ри-ант

Данные к задаче 1.2

U, B

P, Вт

r1, Ом

r2, Ом

U, B

P, Вт

r1, Ом

r2, Ом

1

100

200

20

40

6

120

400

20

30

2

120

250

30

50

7

100

125

50

40

3

100

400

10

30

8

120

360

10

50

4

120

300

15

40

9

100

100

60

50

5

100

250

25

25

10

120

240

40

30

 

Задача 1.3 В цепи (рис. 3) э.д.с. источников питания равны Е1, Е2, Е3, а сопротивления ветвей соответственно r1, r2, r3, r4 (включая внутреннее сопротивление питания). Определить силы токов во всех ветвях и режим работы каждого из источников. Задачу решить методом узлового напряжения контурных токов. Составить баланс мощности.

Рис.3

Вариант

Данные к задаче 1.3

E1, B

E2, B

E3, B

r1, Ом

r2, ОМ

r3, Ом

r4, Ом

1

120

220

100

1

2

4

5

2

220

120

120

5

4

2

1

3

120

220

150

4

2

1

5

4

120

220

100

5

1

2

4

5

220

150

120

2

4

5

1

6

120

220

150

1

2

4

5

7

300

200

120

5

4

2

1

8

400

200

150

4

2

1

5

9

200

300

150

5

1

2

4

10

200

400

120

2

4

5

1

 

Задача 1.4 В цепи (рис. 4) э.д.с. источников питания равны Е1 и Е2, а их внутренние сопротивления r01; r02 . Сопротивления в ветвях r1, r2, , r3, r4. Определить силы токов во всех режимы обеих питания. Составить баланс мощностей. Задачу решить методом контурных токов.

Рис. 4

 

Вариант

Данные к задаче 1.4

 

Е1, В

Е2, В

r01, Ом

r02, Ом

r1, Ом

r2, Ом

r3, Ом

г4, Ом

1

90

95

0,1

0,05

2

4

3

2

2

95

100

0,1

0,05

2

5

3

2

3

100

105

0,1

0,05

2,5

4

3

2,5

4

105

110

0,1

0,05

2,5

5

3

2,5

5

110

115

0,1

0,05

3

4

2,5

3

6

115

120

0,15

0,1

3

5

2,5

3

7

120

125

0,15

0,1

2,5

4

2

2,5

8

125

135

0,15

0,1

2,5

5

3

2,5

9

130

135

0,15

0,1

2

4

3

2

10

140

145

0,15

0,1

2

5

3

2

Задача 1.5 В емкость синусоидального переменного тока (рис. 5) включены последовательно две катушки и емкость. Параметры катушек емкости известны: r1, L1, r2, L2 С. Кроме того, известна возникающая э.д.с. ЕL1 Найти напряжение источника, полную активную реактивную мощности цепи, сдвиги фаз на участках а с е. Построить топографическую векторную диаграмму.

Рис. 5

Указание. Частота переменного тока f= 50 Гц.

Вариант

Данные к задаче 1.5

ELI, В

r1, Ом

r2, Ом

L1, Гн

L2,Гн

С, мкФ

1

40

4

5

0,032

0,016

400

2

50

3

4

0, 0127

0,032

500

3

30

5

3

0,016

0,0127

400

4

60

6

6

0,016

0,032

320

5

70

3

3

0,32

0,016

500

6

40

5

4

0,0127

0,032

400

7

30

6

5

0,016

0,032

500

8

50

4

6

0,032

0,0127

400

9

60

5

4

0,0127

0,032

320

10

70

4

6

0,032

0,032

320

Задача 1.6 B цепь синусоидального переменного тока частотой f = 50 Гц (рис. 6) включены две параллельные ветви. Параметры включенных в них элементов известны: r1, r2, L С. Напряжение на конденсаторе Uc. Найти токи ветвях и неразветвленной части цепи. Определить сдвиги фаз всей цепи обеих ветвях. Построить топографическую диаграмму.

Рис. 6

Вариант

Данные к задаче 1.6

Uс,B

L, Гн

С, мкФ

r1 Ом

r2, Ом

1

30

0,096

630

4

5

2

20

0,0127

400

6

3

3

40

0,019

500

3

4

4

50

0,016

680

8

4

5

60

0,032

750

5

6

6

40

0,019

600

7

5

7

30

0,0127

320

6

3

8

20

0,0096

400

5

4

9

50

0,0127

500

3

6

10

60

0,016

320

4

5

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

Задача 2.1. К Трехфазной линии с линейным напряжением Uл подключен несеммитричный приемник, соединенный по схеме «звезда нейтральным проводом» (рис. 7). Активные и реактивные сопротивления фаз приемника соответственно равны rA, xА, rB, xB, rC, хC. Сопротивление нейтрального провода пренебрежительно мало. Определить силы тока в фазах приемника, линейных проводах следующих режимах: а) трехфазном; б) при обрыве линейном проводе А; в) коротком замыкании фаза А приемника. активную мощность, потребляемую приемником, указанных выше двух режимах. Построить топографические диаграммы напряжений на них показать векторы токов для трех режимов.

Рис. 7

 

 

 

 

Вариант

Данные к задаче 2. 1

Uл, B

rА, ом

хА, Ом

rB, Ом

xB, Ом

rC, Ом

xC, Ом

1

220

10

0

3

4

9

-12

2

380

10

0

4

-3

12

9

3

220

11

0

6

8

18

-24

4

380

19

0

8

-6

24

18

5

220

20

0

12

16

18

-24

6

380

20

0

16

-12

12

9

7

220

22

0

1,5

2

9

-12

8

380

38

0

2

-1,5

6

8

9

220

20

0

18

24

4

-3

10

380

19

0

24

- 18

3

4

 

Задача 2.2. К трехфазной линии с линейным напряжением Uл подключены три одинаковых приемника, соединенных по схеме «звезда» (рис. 8). Активные и реактивные сопротивления каждого приемника соответственно равны r, х. Определить силы тока в фазах нагрузки линейных проводах, а также потребляемую нагрузкой активную мощность следующих режимах: а) симметричном трехфазном; б) при обрыве одной фазы нагрузки; в) коротком замыкании той же фаза нагрузки. Построить для всех трех случаев топографические диаграммы напряжений на них показать векторы токов.

 

 

Вариант

Данные к задаче 2.2

Вариант

Данные к задаче 2.2

Uл, B

r, Ом

х, Ом

Uл, B

r, Ом

х, Ом

1

220

1

3

6

380

6

8

2

380

3

1

7

220

8

6

3

220

3

4

8

380

5

3

4

380

4

3

9

220

2

5

5

220

3

5

10

380

3

7

 

Задача 2.3. Трехфазный трансформатор характеризуется следующими номинальными величинами: мощность Sn, высшее линейное напряжение U1B, низшее U2H. Схема соединения обмоток трансформатора Y/Y. Мощность потерь холостого хода Р0 (при первичном напряжении, равном номинальному); короткого замыкания Ркн токах в обмотках, равных номинальным).

Рис. 8

Определить: а.) коэффициент трансформации; б.) фазные напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе; в.) номинальные токи в обмотках трансформатора; г.) активное сопротивление фазы обмоток; д.) к.п.д. трансформатора cos >j2 = 0,8 и значениях коэффициента загрузки 0,25; 0,5; 0,75; е.) годовой эксплуатационный к.п.д. трансформатора при тех же значениях cos j2 и коэффициента загрузки при условии, что трансформатор находится под нагрузкой в течении 4200 ч., а остальное время цепь вторичной обмотки разомкнута.

Указание. Принять, что в опыте короткого замыкания мощность потерь делится поровну между первичной и вторичной обмотками.

Вариант

Данные к задаче 2.3

SH, кВ>×А

U1H,кВ

U1H,B

Рo, Вт

Рк, Вт

1

20

6

230

180

600

2

20

10

400

220

600

3

30

6

230

250

850

4

30

10

400

300

850

5

50

6

525

350

1325

6

50

10

400

440

1325

7

100

6

525

600

2400

8

100

10

400

730

2400

9

180

6

400

1000

4000

10

180

10

525

1200

4100

Задача 2.4. Трехфазный трансформатор характеризуется следующими данными: номинальная мощность Sn; высшее линейное напряжение U1B; низшее U2H; потерь холостого хода Р0, изменение напряжения при номинальной нагрузке и cos >j2 = 1 составляет DU% ; напряжение короткого замыкания uк ; соединение обмоток трансформатора U/U.

Определить: а.) фазные напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе; б.) коэффициент трансформации; в.) номинальные токи в обмотках трансформатора; г.) активное реактивное сопротивления фазы обмоток; д.) к.п.д. трансформатора cos >j2 = 0,8 и cos j2 = 1 и значениях нагрузки 0,5; 0,8. Построить векторную диаграмму для одной фазы нагруженного трансформатора при активно-индуктивной нагрузке (cos j2< 1).

Указание. Считать, что в опыте короткого замыкания мощность потерь распределяется между обмотками поровну.

 

Вариант

Данные к задаче 2.4

SH, кВ>×А

U1H, кВ

U2H, B

РО, Вт

DU, %

В0, %

1

5

6

400

60

3,8

5

2

5

6

400

100

4

5,5

3

10

6

400

110

3,5

5

4

10

10

400

140

3,45

4,5

5

10

6

400

160

3,7

5,5

6

25

6

400

180

3,2

5

7

25

10

400

220

3,4

4,5

8

25

10

400

200

3,1

5

9

40

6

400

250

2,9

5,5

10

40

10

400

300

2,8

4,5

Задача 2.5. Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором питается от сети линейным напряжением 380 В. Величины, характеризующие номинальный режим электродвигателя: мощность на валу P2Н; частота вращения ротора n2H; коэффициент мощности cos >j1; к.п.д. hH. Обмотки фаз соединены по схеме «звезда». Кратность критического момента относительно номинального Км = МK/МН

Определить а) номинальный ток в фазе обмотки статора; б) число пар полюсов в) номинальное скольжение; г) момент на валу ротора; д) критический момент; е) критическое скольжение, пользуясь формулой

 

ж) значения моментов, соответствующие значениям скольжения; sн; sк; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 (по формуле п.е.); з) пусковой момент при снижении напряжения в сети на 10%. Построить механическую характеристику электродвигателя п = f(M).

 

Вариант

Данные к задаче 2.5

Р2н, кВт

n2н, мин-1

cos >j1

hH, %

Км

1

1,1

2800

0.87

79,5

2,2

2

1,5

2825

0,88

80,5

2,2

3

2,2

2850

0,89

83,0

2,2

4

3,0

1430

0,84

83,5

2,2

5

4,0

1430

0,85

86,0

2,2

6

5,5

1440

0,86

88,0

2,2

7

7,5

1440

0,87

88,5

2,2

8

10

960

0,89

88,0

1,8

9

13

960

0,89

88,0

1,8

10

17

960

0,90

90,0

1,8

 

Задача 2.6. Трехфазный асинхронный электродвигатель с фазным ротором питается от сети линейным напряжением U . Величины, характеризующие номинальный режим электродвигателя: мощность на валу P2H; частота вращения ротора п2н, к.п.д. >hн; коэффициент мощности cos j1н. Номинальное фазное напряжение статора U1ф, = 220 В. Кратность пускового тока KI = I1K/I1H при пуске без реостата и номинальном напряжении на зажимах статора; коэффициент мощности в этих же условиях cos j1к = 0,35. Обмотки фаз соединены по схеме «звезда».

Определить: а) схему соединения фаз обмотки статора «звезда» или «треугольник»; б) номинальный момент на валу ротора; в) и пусковой токи электродвигателя; г) сопротивление короткого замыкания (на фазу); д) активное реактивное сопротивления фазы ротора (для - приведенные значения); е) критическое скольжение. Вычислить по общей формуле электромагнитного момента асинхронного двигателя значения для следующих значений скольжения: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0. Построить кривую M = f(s).

Полевой транзистор представляет собой двухслойную структуру, конструктивно выполненную в виде центрального полупроводника - канала одной проводимости, окруженного полностью или частично полупроводником другой проводимости (затвора). Особенностью полевого транзистора является то, что концентрация примесей затворе намного превышает концентрацию канале. Три вывода имеют названия: исток (И), сток (С) и затвор (З).

Понятия  об импульсных устройствах, электронный ключ В промышленной электронике, автоматике широко применяются устройства обработки сигналов импульсного типа, когда кратковременное tu воздействие сигнала чередуется с относительно длинными паузами tn (рис.6.12). Импульсный режим лежит в основе работы всех ЭВМ, калькуляторов. Применение импульсных устройств обусловлено рядом их преимуществ перед устройствами непрерывных сигналов

Термин "модель" широко используется в различных сферах человеческой деятельности и имеет множество смысловых значений. Мы под "моделью" будем понимать такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале.

Математические описания (модели) динамики эпидемии инфекционной болезни, радиоактивного распада, усвоения второго иностранного языка, выпуска изделий производственного предприятия и т. д. являются одинаковыми с точки зрения самого описания, хотя процессы различны.

Передача энергии w по электрической цепи (например, по линии электропередачи), рассеяние энергии, то есть переход электромагнитной энергии в тепловую, а также и другие виды преобразования энергии характеризуются интенсивностью, с которой протекает процесс, то есть тем, сколько энергии передается по линии в единицу времени, сколько энергии рассеивается в единицу времени. Интенсивность передачи или преобразования энергии называется мощностью р.
сетка защитная фасадная цена
Переходные процессы в линейных электрических цепях