Электрические цепи со смешанным соединением элементов и одним источником. Определение Rэкв, расчет токов и напряжений

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

По дисциплине «Электротехника»

для студентов 2 курса

Специальности 210414 «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (автотранспорт)»

Теоретические вопросы

Электрический ток, сила тока, плотность тока. Электрическое сопротивление и проводимость. Резистор.

Источник ЭДС, источник тока, схемы замещения.

Электрическая цепь, ее элементы.

Закон Ома для участка цепи

Закон Ома для всей цепи.

Мощность источника и потребителя. КПД источника. Баланс мощности электрической цепи.

Режимы работы электрической цепи (хх, кз, рабочий, номинальный, режим согласованной нагрузки), и анализ изменения I, U, P при изменении сопротивления нагрузки.

Последовательное соединение источников энергии. Режимы работы источника: генератор и потребитель.

Расчет простых электрических цепей постоянного тока.

Последовательное соединение пассивных элементов, анализ параметров.

Параллельное соединение пассивных элементов, анализ параметров. Узел.

Закон Кирхгофа.

Электрические цепи со смешанным соединением элементов и одним источником. Определение Rэкв, расчет токов и напряжений.

12 Расчет цепи с использованием потенциалов. Потенциальная диаграмма.

13 Элементы сложных электрических цепей. Узел, ветвь, контур.

14 Первый и второй законы Кирхгофа.

15 Расчет электрической цепи методом узловых и контурных уравнений (с использованием законов Кирхгофа).

16 Расчет электрической цепи методом контурных токов.

17 Расчет электрической цепи методом наложения.

18 Расчет электрической цепи методом эквивалентного генератора.

19 Электрическое поле и его характеристики. Закон Кулона. Вычисление напряженности симметричных электрических полей.

20 Теорема Гаусса и ее применение для расчета электрических полей. Поток вектора напряженности.

21 Расчет электростатических цепей. Электрическая емкость. Емкость плоского конденсатора. Энергия электрического поля.

22 Электростатические цепи и их расчет при последовательном, параллельном, смешанном соединении конденсаторов.

23 Магнитное поле и его основные характеристики. Магнитное поле проводника с током,

катушек с током.

24 Магнитные свойства вещества. Основная кривая намагниченности. Магнитный гистерезис. Энергия магнитного поля.

25 Магнитная цепь. Законы Ома и Кирхгофа для магнитной цепи.

26 Электромагнитная индукция. Закон Ампера. Электромагнитная сила.

27 Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца.

28 Применение явления электромагнитной индукции для преобразования электрической энергии в механическую и наоборот.

29 Явление самоиндукции. ЭДС самоиндукции. Индуктивность.

30 Явление взаимоиндукции. Взаимоиндуктивность. Согласное и встречное включение индуктивно связанных катушек.

31 Переменный синусоидальный ток, его основные характеристики. Мгновенное, максимальное значения переменного тока, период, частота, угловая частота.

32 Переменный синусоидальный ток, его основные характеристики Среднее и действующее значения переменного тока. Коэффициент формы, амплитуды.

33 Переменный синусоидальный ток, его основные характеристики. Фаза, сдвиг фаз. Графическое изображение синусоидальных величин. Векторные диаграммы.

34 1 Цепь с емкостью. Емкостное сопротивление,. Выражения i, u, U, I, Р,Q, S, Z. Векторные диаграммы. Энергетические процессы.

35 Электрические цепи переменного тока с идеальными элементами. Цепь с активным элементом R, Выражение Uа, I, Р, i, u, векторные диаграммы

36 Цепь с индуктивностью, индуктивное сопротивление. Выражения i, u, U, I, Р,Q, S, Z.. векторные диаграммы. Энергетические процессы.

37 Цепь с емкостью. Емкостное сопротивление,. Выражения i, u, U, I, Р,Q, S, Z.. векторные диаграммы. Энергетические процессы.

38 Цепь переменного тока с RL. Сопротивления цепи, мощность. Векторные диаграммы.

39 Цепь переменного тока с RC. Сопротивления цепи, мощность. Векторные диаграммы.

40 Неразветвленная цепь переменного тока с RLC при различных соотношениях ХL и ХС.

41 Расчет цепей переменного тока RLC с помощью векторных диаграмм. Коэффициент мощности.

42 Колебательный контур. Характеристики. Свободные колебания (затухающие и незатухающие). Резонансные явления. Виды резонанса.

43 Резонанс напряжений: условия возникновения и анализ параметров. Резонансные кривые и частотные характеристики.

44 Разветвленная цепь переменного тока с активными и реактивными элементами. Расчет с помощью векторных диаграмм. Разветвленная цепь RL и RC при различных соотношениях ВL и ВС.

45 Резонанс токов, условия и анализ параметров. Резонансные кривые и частотные характеристики.

46 Запись электрических величин цепей переменного тока с применением комплексных чисел. Построение комплексов токов и напряжений.

47 Законы Ома и Кирхгофа в комплексном виде. Сопротивление цепи в комплексном виде. Мощность в комплексном виде.

48 Индуктивно связанные цепи, Последовательное соединение, согласное включение и встречное включение.

49 Индуктивно связанные цепи. Линейный трансформатор.

50 Трехфазная система ЭДС. Получение, использование.Определение,обозначения

51 Трехфазная система ЭДС. Соединение «звездой».

52 Трехфазная система ЭДС. Соединение «треугольник».

53 Вращающееся магнитное поле. Получение, использование.

54 Электрические цепи с несинусоидальными периодическими напряжениями и токами. Причины появления несинусоидальных U, I, формы записи. Действующие значения U,I.

55 Электрические цепи с несинусоидальными периодическими напряжениями и токами. Фильтры.

56 Понятие о нелинейных электрических цепях. Типы нелинейных элементов. Вольтамперные характеристики нелинейных элементов.

57 Переходные процессы в линейных электрических цепях. I и II законы коммутации.

58 Переходные процессы в цепи RC. Включение и отключение от источника постоянного и переменного тока.

59 Переходные процессы в цепи RL. Включение и отключение от источника постоянного и переменного тока.

60 Основные понятия, уравнения четырехполюсника. Определение коэффициентов Пассивные четырехполюсники и их схемы замещения. Входные и передаточные функции.

61 Двигатели постоянноготока. Принцип действия и устройство стартерного двигателя.

62 Двигатели переменного тока Принцип действия и устройство асинхронных и синхронных двигателей.

62 Генераторы постоянного и переменного тока принцип действия, устройство.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

1Два плоских конденсатор с изоляцией из парафинированной бумаги (ε=4,7) и с одинаковой площадью пластин S=60 соединены последовательно. Найти общую емкость соединения, если расстояние между пластинами =0,1 мм и =0,15 мм

2По векторной диаграмме записать мгновенные значения напряжений u₁, u₂, u₃,если действующее значение равны: U₁= 110В, U₂= 125В и U₃= 150В.

3Катушка с индуктивностью Lк = 1,6 Гн и активным сопротивлением R = 400 Ом питается от источника переменного тока напряжением U = 280B и частотой f = 40 Гц. Начертить схему цепи.

Определить ток в цепи, коэффициент мощности, активную, реактивную, и полную мощности; построить векторную диаграмму.

4К катушке, параметры которой R = 10 Ом и L = 30 мГн, подведено несинусоидальное напряжение U = 120 sin (314t +45º) + 60 sin 942t.,В. Начертить схему цепи.

Найти мгновенное значение тока в катушке.

5К выводам А и Б соединения конденсаторов , подведено напряжение 20В,

С1 = 2 мкФ, С2 = 0,5 мкФ, С3 = 1 мкФ и С4= 1,5 мкФ. Вычислить заряды конденсаторов и их напряжения,

6В цепи ток I=200A, его начальная фаза Ψi = 0º, XC = 10 Oм,R=0,255Ом,

cosφ=0,85

Найти напряжения U, Ua, UL, Uс. Записать мгновенные значения тока и напряжения в цепи. Построить векторные диаграммы тока и напряжения.

7Активная мощность цепи P = 120 Вт, а её cos φ = 0,7, реактивная мощность емкости Qc = 200 Вар. Напряжение на выводах U = 220B, частота f = 50 Гц. Вычислить сопротивление R и индуктивность L.

8Вольтметр, амперметр и ваттметр в цепи показывают соответственно 60В,

4,25 А и 180 Вт. Индуктивное сопротивление XL = 22,4 Ом, частота тока f = 400 Гц. Вычислить напряжение на выводах цепи, ток в емкости, а также активное сопротивление R и емкость C.

9Для измерения индуктивности катушки Lk её вместе с конденсатором и амперметром присоединили к выводам генератора низкой частоты, образовав неразветвленную цепь.

Изменяя частоту генератора, настроили цепь в резонанс. Определить индуктивность Lk, если резонансная частота fо = 80 Гц, C = 2 мкФ.

11К цепи переменного тока подводят напряжение и=155 sin(314t+30⁰) B:

L₁=115 мГн

R₁=10 Ом

C₁=159 мкФ