Задание на контрольную работу №1.

Тема задания: Расчёт электрических цепей постоянного тока.

Содержание контрольной работы:

1. Титульный лист.

2. Задание на контрольную работу.

3. Исходные данные электрической цепи постоянного тока.

3.1. Схема электрическая принципиальная

3.2. Параметры электрической цепи.

4. Расчёт электрической цепи.

Электрическая цепь постоянного тока содержит несколько резисторов, соединённых смешано. Индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому протекает этот ток или на котором действует это напряжение. Например, через резистор R₃ протекает ток I₃ и на нем действует это напряжение U₃. Выполнитьрасчёт электрической величины, заданной исходными данными (увеличится, уменьшится, останется без изменения), если один из резисторов и его номер указан в исходных данных. При этом считать U_AB неизменным. Определить также мощность, потребляемую всей электрической цепью, расход электрической цепью за 8 часов работы.

Примечание:контрольную работу выполнить на листах формата А4.

Варианты контрольной работы .

Таблица 1.1

Схемы контрольной работы.

рис1.1 рис 1.2

рис1.3 рис 1.4

рис1.5 рис 1.6

рис1.7 рис 1.8

рис1.9 рис 1.10

рис1.11 рис 1.12

рис1.13 рис 1.14

Расчёт линейной электрической цепи постоянного тока.

Для расчета линейных электрических цепей постоянного тока можно воспользоваться любым, рассмотренным на лекционных и практических занятиях методом. В частности с использованием закона Ома, законов Кирхгофа, методом контурных токов, методом пропорциональных величин, методом наложения, методом узловых потенциалов, методом двух узлов, методом эквивалентного генератора.

Выполним контрольную работу методом эквивалентного генератора.

Дана электрическая цепь.

Даны параметры электрической цепи.

R₁=5 Ом,R₂= 15 Ом,R₃ = 10Ом,R₄ = 10Ом,R₅ = 4Ом,R₆ = 6Ом,U_ab=100 B.

Определить ток I₂. рассмотреть изменение тока I₆ при замыкании резистора R₁ накоротко.

1. Расчет величины токаI₂.

Выделим ветвь с резистором R₂, а всю остальную часть электрической цепи представим активным двухполюсником.

Ток I₂ определить по формуле:

, где

U_1,2X — напряжение холостого хода двухполюсника, то есть напряжение между точками 1 и 2 при выключении резистора R₂ из электрической цепи. —входное сопротивление двухполюсника, то есть сопротивление электрической цепи относительно точек 1 и 2 при выключении резистора R₂ из электрической цепи, при этом следует исключить в двухполюснике (в электрической цепи) все источники электрической энергии, оставив их внутренние сопротивления.

Размыкаем ветвь 1, 2 с резистором R₂ и находим напряжение холостого хода U_1,2X электрической системы активного двухполюсника.

Определяем входное сопротивление R_1,2ВХ двухполюсника:

Ом.

Определяем величину тока I₂:

2. Расчет величины тока I₆.

Выделим ветвь с резистором R₆, а всю остальную часть схемы электрической цепи представим активным двухполюсником.

Ток I₆ определим по формуле:

Размыкаем ветвь 3, 4 с резистором R₆ и находим напряжение холостого хода U_3,4X электрической цепи активного двухполюсника.

Определяем входное сопротивление R_{3,4 BX}двухполюсника:

Определяем величину тока I₆ при R₁ = 5 Ом:

В;

Ом;

Определяем величину тока при R₁ = 0 Ом:

В;

Ом;

А.

Определим изменение величины тока ∆I₆:

∆I₆= – = 6,25 – 3,4 = 2,85 А.

При размыкании резистора R₁ накоротко ток I₆, протекающий через резистор R₆ возрастает на 2,85 А.

Контрольные вопросы:

1. Определите понятия «электрическая цепь», «электрическая схема», «узел», «ветвь», «источник э.д.с.» и «источник тока».

2. Как выбирают положительные направления для токов ветвей и как связанны с ними положительныенаправления напряжений на сопротивлениях?

3.Что понимается под ВАХ?

4. В каком случае электрическую цепь называют линейной?

5. Нарисуйте ВАХ источника э.д.с. источника тока, линейного резистора.

6. Сформулируйте закон Ома для участка цепи сэ.д.с.

7. Сформулируйте первый и второй законы Кирхгофа.

8.Сколько уравнений следует составить по первому и сколько по второму закону Кирхгофа?

9. Поясните этапы построения потенциальной диаграммы.

10. Охарактеризуйте основные этапы метода контурных токов.

11. Охарактеризуйте основные этапы метода узловых потенциалов.

12. Сформулируйте принцип и метод наложения.

13. Приведите примеры, показывающие полезность преобразования звезды в треугольник и треугольника в звезду.

14. Дайте определение активного двухполюсника, начертите две его схемы замещения, найдите их параметры, перечислите этапы расчёта методом эквивалентного генератора.

15. Запишите условие передачи максимальной мощности нагрузке. Каков при этом КПД?