Методические рекомендации по изучению дисциплины и выполнению контрольных заданий для учащихся-заочников учреждений, обеспечивающих получение среднего специального (стр. 5 из 7)
Начальная фаза
следовательно
uRL = UmRL sin(ωt + ψu) = 14,1 sin(ωt + π4) В.
ЗависимостиuR(ω t); uL(ω t); uRL ( ω t) представлены на рис. 1.9.
Задача 3.2.
К цепи со схемой рис. 1.10 приложено синусоидальное напряжение u = 141sin314t В.Найти мгновенные и действующие значения тока и напряжений на всех участках цепи, если R = 30 Ом, С = 79,62 мкФ.
Решение
Назначаем положительные направления тока и напряжений как на рис. 1.10.
Определяем реактивное сопротивление ХСемкости С на частоте ω = 314 с –1:
Полное сопротивление цепи
Амплитудные значения:
-
тока/:- напряжения на резисторе R: UmR = RIm = 30 ⋅ 2,82 = 84,6 В;
- напряжения на емкости С: U С=ХСIm = 40 ⋅ 2,82 = 112,8 В.
Угол сдвига фаз между напряжением и и током /
Начальная фаза тока i определяется из соотношения ψu - ψi =φ. Откуда,
ψ, = -φ= 53°.
Мгновенные значения тока и напряжений на участках цепи:
i = Imsin (ω + ψi)=2,82 sin(314t + 53°) А;
ur=UmRsin (ω + ψi) = 84,6 sin(314 t +53°) В;
uc=UmCsin (ω + ψi-90°) = 112.8 sin(314 t +37°) В;
Действующие значения:
Задача 3.3
Для пассивного двухполюсника (рис. 1.5) экспериментально определены: U = 10 В; I = 2 А; φ = 30°.
Найти полное и эквивалентные активное и реактивное сопротивления двухполюсника.
Решение.
Имеем по определению:
R эк=Zcos<p = 5cos30°=4,33 Ом; Xэк=Zsin<p = 5sin30° = 2,5 Ом.
Контрольные вопросы и задачи
1. Напряжение на индуктивности L = 0,1 Гн в цепи синусоидального тока изменяется по закону uL =141sin(1000t-30°).
Найти мгновенное значение тока в индуктивности.
2. Ток в емкости С = 0,1 мкФ равен i = 0,1 sin(400t + π3) А.
Найти мгновенное значение напряжения на емкости.
3. На участке цепи с последовательно включенными активным сопротивлением R = 160 Ом и емкостью С = 26, 54 мкФ мгновенное значение синусоидального тока i = 0,1sin314 t А.
Найти мгновенные значения напряжений на емкости и на всем участке цепи. Чему равны действующие значения этих величин?
4. Записать уравнения идеальных элементов в цепи синусоидального тока. Нарисовать векторные диаграммы напряжения и тока для этих элементов.
5. На участке цепи последовательно включены сопротивление R = 1000 Ом и индуктивность L = 0,12 Гн. Действующее значение синусоидального напряжения UR= 10 В. Частота f = 1000 Гц.
Найти действующие значения тока и напряжения на участке цепи.
6. Вычислить действующее значение тока и активную мощность на входе пассивного двухполюсника с эквивалентным активным сопротивлением R = 160 Ом и эквивалентным реактивным сопротивлением Х = 120 Ом . Напряжение на входе двухполюсника U = 20 В.
Задание 3
1. Каковы условия проведения и назначение опыта холостого хода трансформатора?
2. Какие величины определяются в опыте холостого хода; по какой схеме он производится?
3. Начертите схему опыта короткого замыкания трансформатора. Какие величины определяются в этом опыте?
4. Что называется напряжением короткого замыкания? Каков его физический смысл?
5. Что изменится в работе трансформатора, если на первичную обмотку подать постоянное напряжение, равное номинальному? Почему этот режим приводит к аварии?
6. Начертите принципиальную схему однофазного трансформатора и объясните принцип его работы.
7. Напишите уравнения напряжения для первичной и вторичной обмоток и объясните смысл каждого из членов этих уравнений.
8. В каких случаях целесообразно применение автотрансформаторов? Каковы их преимущества? Недостатки?
9. Какие трансформаторы используются для расширения пределов измерительных приборов? Как подключаются к ним несколько однотипных измерительных приборов?
10. Почему в опыте холостого хода можно пренебречь потерями в меди, а опыте короткого замыкания - потерями в стали?
11. Как устроены трехфазные трансформаторы и какие схемы соединения могут они иметь?
12. Для какой цели на электрических станциях в начале линии электропередачи устанавливают повышающие трансформаторы?
13. Что вызывает нагрев трансформатора и почему ограничивается температура нагрева?
14. Почему у большинства трансформаторов максимальный КПД имеет место при нагрузке 0,5 – 0,75 от номинальной? Определить b , при котором КПД рассчитываемого трансформатора максимален
Задание4
1. Как изменится ток холостого хода I0 и номинальный коэффициент мощности двигателя cosjном , если увеличить зазор между ротором и статором?
2. Почему ток холостого хода двигателя меньше, чем ток номинального режима?
3. Почему в момент пуска двигателя ток статора имеет максимальное значение? Чему при этом равны скольжение S и частота тока ротора f2 ?
4. В каком режиме ток обмотки короткозамкнутого ротора имеет максимальное значение? Чему при этом равно скольжение?
5. Чему равна частота тока ротора в момент пуска?
6. Каким образом можно уменьшить пусковой ток двигателя с короткозамкнутым ротором?
7. Поясните вид механической характеристики трехфазного асинхронного двигателя.
8. Как изменится естественная механическая характеристика двигателя с фазным ротором при понижении напряжения сети;
9. Каковы основные достоинства асинхронного двигателя?
10. Перечислить способы регулирования частоты вращения АД и указать наиболее экономичные из них.
11. Для чего последовательно с пусковой обмоткой однофазного АД включается конденсатор?
12. Назовите основные части машины постоянного тока и поясните их конструкцию.
Задание 5
Пользуясь вольтамперной характеристикой полупроводникового диода (рис.1 или рис.2), определите сопротивление постоянному току при прямом Urrp и обратном U06P напряжениях для двух значений температуры Т, и Т2.
Поясните влияние температуры на параметры диода, Поясните систему обозначений полупроводниковых диодов.
Расшифруйте обозначение диода, указанного в табл. 2, Начертите структуру устройства сплавного плоскостного диода..
Числовые значение исходных данных приведены в табл.2,
Таблица 2
| Наименование исходных данных | Номера задач | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| Номер рисунка | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | I | 2 |
| U пр,В | 0,7 | 0,55 | 0,85 | 0,45 | 0,75 | 0,6 | 0,8 | 0,5 | 0,75 | 0,4 |
| Uобр, В | 25 | 250 | 75 | 150 | 50 | 300 | 80 | 100 | 60 | 200 |
| Т1,0С | +70 | +25 | 25 | +25 | 70 | +25 | 25 | +80 | 25 | 25 |
| T2,0C | + 125 | -60 | 70 | +80 | 125 | -60 | 70 | +25 | 70 | 80 |
| Тип диода | КД103А | 2Д220Е | КД299Д | КД109Б | КД202А | |||||
 | ||
 | ||
 |  | |
 |  | |
 | ||
 | ||
 | ||
 | ||
 |  | |
 | ||
 | ||
 | ||
 | ||
Задание 6