КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Часть I

Рекомендации

Для успешного освоения соответствующего разеда курса ТОЭ, самостоятельного выполнения и защиты контрольной работы рекомендуется следующая литература:

а) К.С.Демирчан, Л.Р.Нейман и др. «Теоретические основы электротехники», Том 1. - СПб. , «Питер», 2006. Главы 1, 4 – 8;

б) Л.А.Бессонов «Теоретические основы электротехники» - М.: Гардарики, 2007 (2003, 2006) г;

в) К. В. Киреев, В. М. Мякишев. “Теоретические основы элекгтротехники”. Учебное пособие. Самара, СамГТУ, 2010;

2. Рекомендуется решить типовые задачи из учебных пособий: а) Сборник задач по теоретическим основам электротехники:

Учеб. пособие для вузов / В 2-х томах. Под ред. чл.-корр. РАН, П.А. Бутырина. М.: Издательский дом МЭИ, 2012г. Главы 1,2,3,4;

б) Теоретические основы электротехники. Интернет – тестирование базовых знаний. Под ред. чл. корр.-РАН П.А. Бутырина, Н.В. Коровкин. СПб .: « Питер», 2012г., 336 стр;

в) Теоретические основы электротехники. Справочник по теории элктрических цепей, СПб.: « Питер», 2008г, 347 стр;

г) М.Р.Шебес, М.В.Каблукова «Задачник по теории линейных электрических цепей» / М.: «Высшая школа», 1990г;

Задачи: 1.15 (стр.24), 1.26 (стр.27-29), 1.38 (стр.33), 1.39 (стр.34), 2.1 (стр.63), 2.6 (стр.64), 2.7 (стр.65), 2.17 (стр.70), 2.19 и 2.20 (стр.71), 2.23 (стр.73), 2.28 (стр.74), 2.31 (стр.76).

д) Теоретические основы электротехники. Сборник задач. Учебное пособие/ Коровкин Н.В., Селина Е.Е., ЧечуринВ.А., СПб, «Питер», 2006,511с. Разделы:1,3,4,5,6,7,8.

11

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

1. Расчет цепей постоянного тока.

Для цепи, представленной на рис 1.1, используя любые, кроме нуля, данные для сопротивлений R, своего варианта из таблицы 1.1, рассчитать токи и напряжения на всех резистивных элементах и составить баланс мощностей.

По результатам расчета проверить выполнение второго закона Кирхгофа, построить потенциальную диаграмму и письменно ответить на следующие теоретические вопросы:

1)сформулировать признак последовательного соединения;

2)записать формулировку второго закона Кирхгофа;

3)пояснить, в чем заключается баланс мощностей;

4)чем определяется угол наклона участка на потенциальной диаграмме;

5)дать определение делителя напряжения;

6)дать определение эквивалентного сопротивления Rэ.

Задача 1.2

Для цепи, представленной на рис 1.2, используя данные R1, R2, R3 задачи 1.1, рассчитать токи и напряжения на всех резистивных элементах и составить баланс мощностей.

По результатам расчета проверить выполнение первого закона Кирхгофа и письменно ответить на следующие теоретические вопросы:

1)сформулировать признак параллельного соединения;

2)дать определение понятиям электрическая цепь, схема электрической цепи, ветвь, узел, контур;

3)записать формулировку первого закона Кирхгофа;

4)дать определение делителя тока.

12

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Задача 1.3

Для цепи, представленной на рис 1.3, используя данные R1, R2,R3 задачи 1.1, рассчитать:

1)токи и напряжения на всех резистивных элементах методом преобразований и составить баланс мощностей;

2)определить токи во всех ветвях схемы методом законов Кирхгофа;

3)определить токи во всех ветвях схемы методом контурных токов;

4)определить токи во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов;

5)определить ток любой ветви методом эквивалентного генератора напряжений;

6)результаты расчета свести в таблицу;

7)преобразовать источник ЭДС в источник тока, для полученной схемы определить все токи и составить баланс мощностей для данного случая. Полученные результаты сравнить с аналогичными пункта 1.

Рис.1.3

13

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Задача № 1.4

Для схемы электрической цепи изображенной на Рис. 1.4 (Рис. 1.4.1 – 1.4.10), с учетом данных своего варианта (табл. 1.1) необходимо выполнить:

1) методом преобразований (свертки) определить токи во всех ветвях схемы; 2) определить входное сопротивление исходной схемы относи-

тельно произвольно выбранной ветви;

3)письменно ответить на следующие теоретические вопросы: а) записать формулировку закона Ома для участка цепи;

б) дать определение входному сопротивлению; в) дать определение источнику ЭДС и источнику тока;

д) объяснить, что такое внутреннее сопротивление источника, и как экспериментально оно определяется.

14

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Рис.1.4

Таблица 1.1 Данные к задаче 1.1-1.4

15

16

17

18

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

2. Расчет цепей однофазного синусоидального тока.

Задача 2.1

Рис. 2.5

Для схемы электрической цепи, приведенной на рис. 2.5, используя любые значения R, L, С своего варианта, приведенные в таблице 2.1, необходимо:

Iчасть

1)записать закон изменения ЭДС е(t) с учётом начальной фазы ψ;

2)рассчитать ток в цепи, падения напряжений на всех элементах;

3)составить баланс мощностей, определить активную, реактивную, полную мощности и коэффициент мощности цепи cosφ;

4)построить топографическую диаграмму напряжений.

II часть.

При заданных параметрах R и L, рассчитать резонансную емкость СРЕЗ и в этом режиме определить:

1)ток в цепи, падения напряжений на всех элементах цепи;

2)оределить активную, реактивную, полную мощности и коэффициент мощности цепи cosφ;

3)объяснить свойства анализируемой цепи, соответствующие режиму резонанса. Построить топографическую диаграмму напряжений.

19

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

III часть

Письменно ответить на следующие теоретические вопро-

сы:

1)записать формулировки законов Кирхгофа для цепи синусоидального тока;

2)дать объяснение коэффициенту мощности cosφ и пояснить его отличие от КПД;

3)изобразить треугольник сопротивлений и записать, как определяется угол сдвига между током и напряжением на участке цепи;

4)сформулировать условия возникновения резонанса напряжений;

5)перечислить отличительные свойства цепи в режиме резонанса напряжений.

Задача № 2.2

Рис. 2.6

Для схемы электрической цепи, приведенной на рис. 2.6, используя данные R, L, С, с которыми рассчитывалась задача № 2.1, необходимо выполнить следующее:

I часть

1)рассчитать активную, реактивную и полную проводимости ветвей и всей цепи;

2)рассчитать токи в ветвях и падения напряжения на всех элементах цепи;

20