На заседании цикловой комиссии

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 12Следующая ⇒

энергетического профиля

Протокол № _____ от «____» ___________ 2019 г.

Председатель комиссии ___________И.Ю.Камардин               

Методические указания составлены

в соответствии с рабочей программой

по дисциплине «Электротехника и            электроника»

по специальности 13.02.03.

_______________Л.В. Симон

Практическое занятие 1

Тема: «Расчёт батареи конденсаторов»

Цель: Получить навыки расчёта батареи конденсаторов при различных соединениях: последовательном, параллельном, смешанном.

Характер занятия: репродуктивный.

Форма организации занятия: индивидуальная.

Обеспечение занятия: методические указания, тетрадь для оформления практических занятий, письменные принадлежности, бланки заданий, конспект.

Требования к знаниям и умениям студентов

Студент должен

знать:

-определение конденсатора и ёмкости;

-способы соединения конденсаторов;

-формулы для расчёта напряжения, заряда конденсатора, ёмкости;

-единицы измерения ёмкости;

уметь:

-рассчитывать батарею конденсаторов при последовательном, параллельном и смешанном соединении, определять энергию батареи.

Теория

Конденсатор – это система, состоящая из двух проводников, изолированных друг от друга диэлектриком и обладающая свойством накапливать и удерживать на своих обкладках равные по величине, но противоположные по знаку электрические заряды.

Каждый конденсатор обладает ёмкостью, которая характеризуется величиной заряда, который необходимо сообщить обкладкам конденсатора, чтобы изменить напряжение на 1 В.

Ёмкость рассчитывается по следующей формуле:

	Единица измерения ёмкости – 1 Фарад 1мкФ =10-6 Ф 1п Ф = 10-12Ф 1нФ = 10-9Ф
где Q – заряд, Кулон   U – напряжение, Вольт

 Способы соединения конденсаторов:

Последовательное соединение

 С₁                     С₂                 С₃

       U₁                                U₂                     U₃

                       U

При последовательном соединении напряжение распределяется по отдельным конденсаторам и происходит уменьшение ёмкости.

U = U₁ + U₂ + U₃, В

где U – общее напряжение, В

U₁,U₂,U₃ – напряжение на отдельных конденсаторах, В

Q – сonst (неизменная величина), т.е. величина заряда постоянна на каждом конденсаторе.

где С – общая ёмкость, Ф

С₁, С₂, С₃ – ёмкость на каждом конденсаторе, Ф

Параллельное соединение

C ₁

             C ₂

             C ₃

    U

При параллельном соединении U – const, неизменно на каждом конденсаторе

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃, Кл

где Q – общий заряд, Кл

Q₁,Q₂,Q₃ – заряд на отдельных конденсаторах, Кл

С = С₁ + С₂ + С₃, Ф

где С – общая ёмкость, Ф

С1, С2, С3 – ёмкость на каждом конденсаторе, Ф

Смешанное соединение

        C ₁                              C ₂

                                                 C ₄

           C ₃

C ₅

Энергия батареи рассчитывается по формуле:

, Дж

где С – ёмкость батареи конденсаторов, Ф

U – напряжение, В

Порядок выполнения работы

1. Записать тему, цель, исходные данные своего варианта.

2. Принять, что все конденсаторы соединены последовательно, зарисовать схему.

3. Рассчитать батарею конденсаторов при последовательном соединении.

Определить:

а) общую ёмкость по формуле:

;

б) заряд на каждом конденсаторе по формуле Q = С_общ.U_общ., который равен общему заряду;

в) напряжение на каждом конденсаторе по формуле ;

г) энергию батареи конденсаторов по формуле

4. Принять, что все конденсаторы соединены параллельно, зарисовать схему.

5. Рассчитать батарею конденсаторов при параллельном соединении.

Определить:

а) Общую ёмкость по формуле: 

С_общ = С₁+С₂+С₃+С₄+С₅

б) Общий заряд конденсаторов по формуле:

Q=C_общ·U_общ

г) Напряжение на каждом конденсаторе равно общему напряжению

д) Энергию батареи конденсаторов по формуле:

6. Начертить схему смешанного соединения, соответствующую своему заданию.

7. Рассчитать батарею конденсаторов при смешанном соединении.

Определить напряжение и заряд каждого конденсатора, энергию батареи.

8. Сдать работу преподавателю.

Система оценки: пятибальная.

Задача

Даны 5 конденсаторов и их ёмкость С₁, С₂, С₃, С₄, С₅, дано подаваемое напряжение. Определить напряжение и заряд каждого конденсатора, энергию батареи конденсаторов при последовательном, параллельном и смешанном соединении (соответственно рисунок для данного варианта).

Таблица 1

С₁                   С₄                                                    C₃                C₄

                                                                                                    C₁

U

                                  С₅                                                                               C₅

                                                          C₂

С₃

    Схема № 1                                                      Схема № 2                           

    C₂                     C₄                                        С₁               С₂

U

С5

U

С3

C5

C3

C1

С4

     

U

С5

С1

С2

С3

С4

U

С1

С3

С4

С5

С2

                                                                                                    

	Схема № 3		Схема № 4

	Схема № 5
			Схема № 6

С4

С2

U

С5

С1

С4

С3

U

С1

С3

С2

С5

      

	Схема № 7		Схема № 8

Контрольные вопросы

1. Что называется конденсатором?

2. Чему равна ёмкость при последовательном соединении?

3. Чему равна ёмкость при параллельном соединении?

4. Что можно сказать о напряжении при различных способах соединения?

5. Чему равна энергия конденсатора?

6. Как измерить ёмкость конденсаторов?

7. В каких единицах измеряется ёмкость, соотношение между единицами?

Список использованной литературы

1 Евдокимов Ф.Е. «Теоретические основы электротехники», Москва «Высшая школа», 1999.

Практическое занятие 2

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?