Методические указания и задания для выполнения домашних контрольных работ №1 и №2 по дисциплине Теоретические основы электротехники (стр. 7 из 11)

Определить ток обмотки и магнитное напряжение в зазоре. Длина каждого зазора l_заз = 0,2 мм. Размеры магнитопровода даны в миллиметрах. Потоком рассеяния пренебречь.

Рис. 68

Вариант 18

Задача 1. В цепи со смешанным соединением сопротивлений (рис. 69) ток шестого участка

I₆ = 30 А, R₁ =25 Ом, R₂ = 9 Ом, R₃ = 17 Ом, R₄ = R₅ = 19 Ом, R₆ = 30 Ом, R₀ = 0,1 Ом.

Определить токи, напряжения и мощности всех участков цепи. Определить ЭДС цепи. Составить баланс мощностей.

Рис. 69

Задача 2. В сложной цепи (рис. 70) E₁ = 80 В, Е₂ = 100 В, R₁ = 9 Ом, R₂ = 19 Ом, R₃ = 25 Ом, R₄ = 100 Ом, R_0l = R₀₂ = 1 Ом.

Определить токи участков цепи методом наложения.

Рис. 70

Задача 3. В цепи (рис. 71) C₁ = 24 пФ, С₂ = 32 пФ, С₃ = 18 пФ, С₄ = 20 пФ. Приложенное к цепи напряжение U = 76 В. Определить эквивалентную емкость цепи, напряжение на каждом участке цепи, энергию и заряд каждой емкости и всей цепи.

Рис. 71

Задача 4. На средний стержень Ш-образного симметричного магнитопровода (рис. 72) надета обмотка с числом витков W = 570. Ш-образный магнитопровод выполнен из стали Э-21, якорь А — из литой стали. Магнитная индукция в якоре B_як = 1,4 Тл.

Определить ток обмотки. Длина зазора l_заз = 0,2 мм. Размеры магнитопровода даны на чертеже в миллиметрах. Потоком рассеяния пренебречь.

Рис. 72

Вариант 19

Задача 1. В цепи со смешанным соединением сопротивлений (рис. 73) E = 156 В, R₁ = 20 Ом, R₂ = 9 Ом, R₃ = 22 Oм, R₄ = 40 Ом, R₅ = 60 Ом, R₆ = 17 Ом, ток через R₆ — I₆ = 20 А.

Определить токи, напряжения и мощности каждого участка цепи и всей цепи. Составить баланс мощностей. Определить внутреннее сопротивление R₀ источника ЭДС.

Рис. 73

Задача 2. В сложной цепи (рис. 74) E₁ = 60 В, Е₂ = 72 В, R₁ = 1,8 Ом, R₂ = 3,2 Ом, R₃ = 3 Ом, R₄ = 2 Ом, R₀₁ = 0,2 Ом, R₀₂ = 0,8 Ом.

Определить токи участков цепи методом узловых и контурных уравнений.

Рис. 74

Задача 3. В цепи (рис. 75) С₁ = 8 мкФ, С₂ = 5,3 мкФ, С₃ = С₄ = 3 мкФ, U = 72 В.

Определить эквивалентную емкость цепи, заряд и энергию электрического поля каждого конденсатора и всей цепи.

Рис. 75

Задача 4. На средней стержень Ш-образного симметричного магнитопровода (рис. 76), выполненного из стали марки Э-21, надета обмотка с числом витков W = 700. Якорь А выполнен из литой стали, в нем величина магнитной индукции В_як = 1,5 Тл. Длина зазора l_заз = 0,5 мм. Определить ток обмотки. Размеры магнитопровода даны в миллиметрах. Потоком рассеяния пренебречь.

Рис. 76

Вариант 20

Задача 1. В цепи со смешанным соединением сопротивлений (рис. 77) R₁ = 30 Ом, R₂ = 11 Ом, R₃ = 45 Ом, R₄ = 8 Ом, R₅ = R₆ = 39 Ом, R₀₁ = 1,5 Ом, напряжение U₃ = U_AB = 25 В.

Определить токи, напряжения и мощности каждого участка цепи и всей цепи. Составить баланс мощностей. Определить ЭДС цепи Е.

Рис. 77

Задача 2. В сложной цепи (рис. 78) E₁ = 160 В, Е₂ = 200 В, R₁ = 9 Ом, R₂ = 19 Ом, R₃ = 25 Ом,

R₄ = 100 Ом, R₀₁ = R₀₂ = 1 Ом.

Определить токи участков цепи методом узловых и контурных уравнений.

Рис. 78

Задача 3. В цепи (рис. 79) C₁ = 5,1 • 10³ пФ, С₂ = 2,5 • 10³ пФ, С₃ = 3,2 • 10³ пФ, С₄ = 10³ пФ, U= 200 В.

Определить эквивалентную емкость цепи, заряд и энергию электрического поля каждого конденсатора и всей цепи.

Рис. 79

Задача 4. На средний стержень разветвленного симметричного магнитопровода надета обмотка с числом витков W = 400. Ш-образный магнитопровод (рис. 80) выполнен из стали марки Э-42, якорь А — из литой стали. В воздушном зазоре среднего стержня создается напряженность магнитного поля Н = 10⁶ А/м. Длина каждого воздушного зазора l_заз = 0,3 мм.

Определить ток обмотки. Размеры магнитопроводов даны в миллиметрах. Потоком рассеяния пренебречь.

Рис. 80

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ДОМАШНЕЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №2

Вариант 1

Задача 1. В сеть переменного тока включена цепь (рис. 1), подключенная к переменному напряжению U = 200 В, частотой f = 50 Гц. В первую ветвь включено сопротивление Х_C1 = 40 Ом, во вторую — сопротивление X_L2 = 40 Ом, в третью — сопротивления R₃ = 20 Ом,

Х_C3 = 14 Ом. Определить токи ветвей и ток неразветвленной части цепи, активные, реактивные и полные мощности каждой ветви и всей цепи.

Задачу решить методом проводимостей. Определить С₁ и L₂. Построить треугольник токов.

Рис. 1

Задача 2. Задачу 1 решить символическим методом. Треугольник токов построить в комплексной системе координат.

Задача 3. К цепи с последовательно соединенными R = 8 Ом, X_Ll = 9 Ом и X_C1 = 9 Ом приложено напряжение u = [80sin(ωt+60°)+ 25,4sin3ωt] В. Сопротивления даны для первой гармоники. Вычислить показания амперметра, вольтметра и ваттметра.

Задача 4. На магнитопроводе, выполненном из листовой стали марки Э-41 (рис. 2), расположена обмотка с числом витков W = 200. К обмотке подведено переменное напряжение частотой f = 50 Гц, 10% сечения магнитопровода занимает изоляция. Толщина стального листа

Δ = 0,5 мм.

Определить приложенное напряжение и ток в обмотке, если максимальная индукция в магнитопроводе В_m = 1,2 Тл. Длина каждого воздушного зазора l_заз = 0,1 мм. Активным сопротивлением обмотки пренебречь. Построить векторную диаграмму для цепи со сталью.

Рис. 2

Вариант 2

Задача 1. В сеть переменного тока с напряжением U = 200 В, частотой f= 50 Гц включена цепь (рис. 3). В первую ветвь цепи включено сопротивление R₁ = 40 Ом, во вторую — сопротивление Х_C2 = 20 Ом, в третью — сопротивления R₃ = 10 Ом и X_L3 = 10 Ом.

Определить токи ветвей и ток неразветвленной части цепи, активную, реактивную и полную мощности каждой ветви и всей цепи. Определить С₂ и L₃. Задачу решить методом проводимостей. Построить треугольник токов.

Рис. 3

Задача 2. Задачу 1 решить символическим методом. Треугольник токов построить в комплексной системе координат.

Задача 3. К цепи с последовательно соединенными R = 12 Ом, Х_L1 = 19 Ом и Х_C1 = 3 Ом приложено напряжение и = [200 sin(ωt+60°)+ 67,6 sin3ωt] В.

Сопротивления даны для первой гармоники. Определить значения тока, напряжения и мощностей в данной цепи.

Задача 4. На магнитопроводе (рис. 4), выполненном из стали марки Э-41, расположена обмотка, подключенная к напряжению U = 220 В частотой f = 50 Гц.

Определить число ампер-витков обмотки, если максимальная магнитная индукция в магнитопроводе В_m = 1,4 Тл, 10% магнитопровода занимает изоляция. Толщина стального листа 0,35 мм. Длина каждого воздушного зазора l_заз = 0,1 мм. Активным сопротивлением обмотки пренебречь. Построить векторную диаграмму для цепи со сталью.

Рис. 4

Вариант 3

Задача 1. В сеть переменного тока с напряжением U = 100 В, частотой f = 50 Гц включена цепь (рис. 5). В первую ветвь цепи включено сопротивление R₁ = 10 Ом, во вторую — сопротивление X_L2 = 16,66 Ом, в третью — сопротивления R₃ = 8 Ом и Х_C3 = 6 Ом.

Определить токи в каждой ветви и в неразветвленной части цепи, активные, реактивные и полные мощности каждой части и всей цепи. Определить L₂ и С₃. Задачу решить методом проводимостей. Построить треугольник токов.

Рис. 5

Задача 2. Задачу 1 решить символическим методом. Треугольник токов построить в комплексной системе координат.