ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный
технический университет»
Естественно-технический колледж
-2013
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по дисциплине «Электротехника»
для самостоятельной работы и промежуточного контроля
студентов ЕТК специальностей 210413 «Радиоаппаратостроение», 201001 «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» и 230113 «Компьютерные системы и комплексы»
R5
R4
R3
R2
R1
А2
А1
+
_
V
Воронеж 2013
Составители: преп. И.Ю. Винокурова, преп. Л.Н. Мельникова, преп. Н.В. Овсянникова Н.В.
УДК 621.3(07) + 621.372.061(07)
Методические указания по дисциплине «Электротехника» для самостоятельной работы и промежуточного контроля студентов ЕТК специальностей 210413 «Радиоаппаратостроение», 201001 «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» и 230113 «Компьютерные системы и комплексы» / ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. И.Ю. Винокурова, Л.Н. Мельникова, Н.В. Овсянникова, Воронеж, 2013 – 31 с.
Расчетные задания предназначены для самостоятельной работы и промежуточного контроля студентов ЕТК специальностей 210413, 201001, 230113 при изучении основных разделов электротехники.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2003 и содержатся в файле Мет.указ.doc.
Табл. 16. Ил. 58. Библиогр.: 7 назв.
Рецензент доцент Т.В. Попова
Ответственный за выпуск директор ЕТК ВГТУ
профессор А.А. Долгачев
Издается по решению Редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© ФГБОУ ВПО «Воронежский
государственный технический
университет», 2013
Задание 1
Электростатические цепи
Задача 1.1
Для приведенных схем (рис. 1.1-1.8) смешанного соединения конденсаторов записать в общем виде распределение зарядов и напряжений, баланс напряжений, определить эквивалентную емкость соединения. Данные для расчета приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
№ по журналу |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
рисунка схем |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
1.8 |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
Задача 1.2
Для схем, приведенных на рисунках 1.9-1.14 произвести расчет эквивалентный емкости, зарядов и напряжений на каждом из конденсаторов. Данные для расчета указаны в табл. 1.2
Таблица 1.2
№ по журналу |
Рис. |
С1 |
С2 |
С3 |
С4 |
Задано |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
1.9 1.14 |
3 мкФ 8 мФ |
5 мкФ 4 нФ |
2 мкФ 6 нФ |
10 мкФ 2 нФ |
V=80В V4=80В |
2 |
1.10 1.13 |
5 пФ 9 мкФ |
6 пФ 6 мкФ |
6 пФ 6 мкФ |
― 6 мкФ |
V=60В V2=30В |
3 |
1.11 1.13 |
2 мкФ 8 пФ |
8 мкФ 4 пФ |
10 мкФ 4 пФ |
― 4 пФ |
V3=60В V=100В |
4 |
1.9 1.10 |
2 пФ 6 нФ |
4 пФ 8 нФ |
2 пФ 8 нФ |
8пФ |
V1=30В V2=40В |
5 |
1.10 1.12 |
2 нФ 5 мкФ |
4 нФ 8 мкФ |
3 нФ 8 мкФ |
6нФ ― |
V1=40В V2=50В |
6 |
1.10 1.14 |
5 нФ 4 мкФ |
8 нФ 8 мкФ |
8 нФ 4 мкФ |
― 4 мкФ |
V=60В V3=40В |
7 |
1.12 1.14 |
5 нФ 10 мкФ |
6 нФ 5 мкФ |
6 нФ 6 мкФ |
― 4 мкФ |
V1=60В V=40В |
8 |
1.13 1.10 |
10 мкФ 6 нФ |
3 мкФ 4 нФ |
4 мкФ 4 нФ |
3 мкФ ― |
V1=50В V=30В |
9 |
1.14 1.11 |
8 мкФ 10 пФ |
4 мкФ 8 пФ |
3 мкФ 2 пФ |
5 мкФ ― |
V1=60В V=120В |
10 |
1.12 1.11 |
6 мкФ 10 нФ |
8 мкФ 4 нФ |
8 мкФ 6 нФ |
― ― |
V2=30В V=100В |
11 |
1.12 1.13 |
5 нФ 10 мкФ |
10 нФ 3 мкФ |
10 нФ 3 мкФ |
― 4 мкФ |
V3=40В V=200В |
12 |
1.9 1.10 |
2 мкФ 6 нФ |
3 мкФ 8 нФ |
3 мкФ 8 нФ |
8 мкФ ― |
V1=40В V=100В |
13 |
1.9 1.12 |
4 нФ 3 мкФ |
3 нФ 8 мкФ |
2 нФ 8 мкФ |
9 нФ ― |
V2=30В V=90В |
14 |
1.10 1.14 |
6 пФ 8 мкФ |
4 пФ 8 мкФ |
4 пФ 1 мкФ |
― 3 мкФ |
V=70В V1=30В |
15 |
1.11 1.14 |
7 мкФ 5 нФ |
3 мкФ 10 нФ |
4 мкФ 5 нФ |
― 5 нФ |
V=90В V2=40В |
16 |
1.11 1.13 |
9 нФ 6 мкФ |
4 нФ 3 мкФ |
5 нФ 2 мкФ |
― 1 мкФ |
V1=90В V=40В |
17 |
1.12 1.13 |
5 мкФ 8 нФ |
6 мкФ 3 нФ |
6 мкФ 3 нФ |
― 2 нФ |
V1=35В V=120В |
18 |
1.9 1.12 |
3 пФ 6 нФ |
4 пФ 8 нФ |
2 пФ 8 нФ |
9 пФ ― |
V=70В V1=40В |
19 |
1.10 1.13 |
5 мкФ 10 пФ |
6 мкФ 4 пФ |
6 мкФ 2 пФ |
― 4 пФ |
V1=60В V=80В |
20 |
1.13 1.11 |
8 нФ 10 пФ |
3 нФ 4 пФ |
3 нФ 6 пФ |
2 нФ ― |
V=80В V1=100В |
21 |
1.14 1.9 |
6 нФ 3 мкФ |
6 нФ 2 мкФ |
2 нФ 2 мкФ |
4 нФ 7 мкФ |
V=120В V1=40В |
22 |
1.12 1.9 |
3 нФ 2 мкФ |
8 нФ 2 мкФ |
8 нФ 2 мкФ |
― 6 мкФ |
V=100В V2=20В |
23 |
1.11 1.14 |
8 нФ 4 пФ |
4 нФ 8 пФ |
4 нФ 2 пФ |
― 6 пФ |
V=80В V1=40В |
24 |
1.10 1.14 |
4 нФ 8 пФ |
6 нФ 4 пФ |
6 нФ 3 пФ |
― 5 пФ |
V=100В V2=20В |
Продолжение табл. 1.2
25 |
1.9 1.12 |
10 пФ 5 мкФ |
5 пФ 4 мкФ |
5 пФ 4 мкФ |
20 пФ ― |
V3=40В V=80В |
26 |
1.11 1.14 |
8 пФ 4 мкФ |
4 пФ 8 мкФ |
4 пФ 2 мкФ |
― 6 мкФ |
V=30В V1=30В |
ЗАДАНИЕ 2
НЕРАЗВЕТВЛЕННЫЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Для приведенных схем (рис. 2.1-2.8) рассчитать и построить потенциальную диаграмму. Данные для расчета в таблице.
№ по журналу |
№ рис. |
Е1, В |
Е2, В |
R01, Ом |
R02, Ом |
R1, Ом |
R2, Ом |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
1 |
2.1 |
15 |
3 |
1 |
1 |
5 |
5 |
||
2 |
2.2 |
10 |
5 |
2 |
3 |
10 |
- |
||
3 |
2.3 |
15 |
5 |
- |
1 |
6 |
3 |
||
4 |
2.4 |
7 |
8 |
1 |
1 |
10 |
3 |
||
5 |
2.5 |
20 |
5 |
2 |
2 |
6 |
5 |
||
6 |
2.6 |
10 |
10 |
5 |
4 |
11 |
- |
||
7 |
2.7 |
10 |
10 |
2 |
2 |
10 |
6 |
||
8 |
2.8 |
10 |
30 |
3 |
3 |
8 |
6 |
||
9 |
2.1 |
30 |
6 |
1 |
1 |
5 |
5 |
||
10 |
2.2 |
20 |
10 |
2 |
3 |
10 |
- |
||
11 |
2.3 |
30 |
10 |
- |
1 |
6 |
3 |
||
12 |
2.4 |
14 |
16 |
1 |
1 |
10 |
3 |
||
13 |
2.5 |
40 |
10 |
2 |
2 |
6 |
5 |
||
14 |
2.6 |
20 |
20 |
5 |
4 |
11 |
- |
||
15 |
2.7 |
20 |
20 |
2 |
2 |
10 |
6 |
||
16 |
2.8 |
20 |
60 |
3 |
3 |
8 |
6 |
||
17 |
2.1 |
-15 |
-3 |
1 |
1 |
5 |
5 |
||
18 |
2.2 |
-10 |
-5 |
2 |
3 |
10 |
- |
||
19 |
2.3 |
-15 |
-5 |
- |
1 |
6 |
3 |
||
20 |
2.4 |
-7 |
-8 |
1 |
1 |
10 |
3 |
||
21 |
2.5 |
-20 |
-5 |
2 |
2 |
6 |
5 |
||
22 |
2.6 |
-10 |
-10 |
5 |
4 |
11 |
- |
||
23 |
2.7 |
-10 |
-10 |
2 |
2 |
10 |
6 |
||
24 |
2.8 |
-10 |
-60 |
3 |
3 |
8 |
6 |
||
25 |
2.1 |
-30 |
-6 |
2 |
2 |
10 |
10 |
||
26 |
2.2 |
-20 |
-10 |
4 |
6 |
20 |
- |
||
27 |
2.3 |
-30 |
-10 |
- |
2 |
12 |
6 |
||
28 |
2.4 |
-14 |
-16 |
2 |
2 |
20 |
6 |
||
29 |
2.5 |
-20 |
-5 |
4 |
4 |
12 |
10 |
||
30 |
2.6 |
-20 |
-20 |
10 |
8 |
22 |
- |
||
31 |
2.7 |
-20 |
-20 |
4 |
4 |
20 |
12 |
||
32 |
2.8 |
-20 |
-20 |
6 |
6 |
16 |
12 |
||
ЗАДАНИЕ 3
РАЗВЕТВЛЕННЫЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ЗАДАЧА 3.1
1. Для заданной цепи произвести расчет всех токов и одного из напряжений, указанного в табл. 3.1.
2. Проверить правильность расчета, составив баланс мощностей.
Примечание. Номер варианта соответствует порядковому номеру студента по учебному журналу.
Таблица 3.1
Вар. |
Рис. |
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
R4, Ом |
R5, Ом |
R0, Ом |
Известно |
Определить |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1 |
3.1 |
20 |
10 |
8 |
12 |
14 |
1 |
Е=40В |
V3 |
2 |
3.2 |
12 |
25 |
50 |
25 |
14 |
- |
I3=0,4A |
V |
3 |
3.3 |
8 |
6 |
40 |
10 |
4 |
1 |
V=52B |
E, I |
4 |
3.4 |
30 |
15 |
20 |
12 |
60 |
- |
V=45B |
Токи |
5 |
3.5 |
12 |
24 |
16 |
6 |
4 |
1,6 |
V3=48B |
E |
6 |
3.6 |
18 |
9 |
6 |
8 |
4 |
- |
V4=12B |
V |
7 |
3.7 |
6 |
10 |
11 |
9 |
4,5 |
1 |
E=15B |
V, I |
8 |
3.8 |
150 |
120 |
40 |
180 |
60 |
- |
I5=3A |
V |
9 |
3.9 |
24 |
6 |
9 |
18 |
10 |
2 |
E=60B |
Токи |
10 |
3.10 |
12 |
6 |
10 |
15 |
36 |
- |
I2=3A |
V |
11 |
3.1 |
40 |
20 |
16 |
24 |
28 |
2 |
I2=5A |
E, V3 |
12 |
3.2 |
12 |
25 |
50 |
25 |
14 |
- |
V=72B |
Токи |
13 |
3.3 |
8 |
6 |
40 |
10 |
4 |
1 |
E=81B |
V |
14 |
3.4 |
30 |
15 |
20 |
12 |
60 |
- |
I1=2A |
V, I |
15 |
3.5 |
12 |
24 |
16 |
6 |
4 |
1,6 |
E=56B |
V3 |
16 |
3.6 |
18 |
9 |
6 |
8 |
4 |
- |
V=30B |
Токи |
17 |
3.7 |
6 |
10 |
11 |
19 |
45 |
1 |
V=12B |
E, I |
18 |
3.8 |
150 |
120 |
40 |
180 |
60 |
- |
V=150B |
Токи |
19 |
3.9 |
24 |
6 |
9 |
18 |
10 |
2 |
V=54B |
E |
20 |
3.10 |
11 |
6 |
10 |
15 |
3 |
- |
V=80B |
Токи |
21 |
3.1 |
20 |
10 |
8 |
12 |
14 |
1 |
I2=2A |
E, V3 |
22 |
3.2 |
24 |
50 |
100 |
50 |
28 |
- |
I3=0,8A |
V |
23 |
3.3 |
16 |
12 |
80 |
20 |
8 |
2 |
I=2A |
E, V |
24 |
3.4 |
60 |
30 |
40 |
24 |
120 |
- |
V3=80B |
V |
25 |
3.5 |
12 |
24 |
16 |
6 |
4 |
1,6 |
I=2A |
E |
26 |
3.6 |
36 |
18 |
12 |
16 |
8 |
- |
I=4A |
V |
27 |
3.7 |
6 |
10 |
11 |
19 |
4,5 |
1 |
I=3A |
E, V |
28 |
3.8 |
150 |
120 |
40 |
180 |
60 |
- |
I1=2A |
V |
29 |
3.9 |
24 |
6 |
9 |
18 |
10 |
2 |
I=6A |
E, V |
30 |
3.10 |
21 |
6 |
10 |
15 |
36 |
- |
I2=3A |
V |
31 |
3.1 |
10 |
5 |
4 |
6 |
7 |
0,5 |
I2=4A |
E, V3 |
32 |
3.2 |
10 |
25 |
50 |
25 |
15 |
- |
I2=2A |
V |