Тема 1. 1. Электрическое поле

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Введение

Методические указания предназначены для выполнения контрольной работы по предмету «Электротехника и электроника» специальности 270843 «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий».

Предлагаемые контрольные задания охватывают весь основной курс «Электротехника и электроника» по разделам: электрическое поле, электрические цепи постоянного тока, электрические цепи переменного тока, однофазные электрические цепи, трехфазные электрические цепи, трансформаторы, электрические машины, электроника.

При изучении курса и выполнения контрольного задания рекомендуются учебники и учебные пособия, выпущенные в последние годы.

При изучении курса «электротехника и электроника» студентам необходимо составлять конспект, в который полезно выписывать основные законы, формулы. Этот конспект окажет большую помощь при выполнении контрольной работы и подготовки к зачету.

Оформление контрольной работы по предмету

«Электротехника и электроника»

1. Контрольное задание №1 рассчитано на 25 вариантов. Номер варианта выбирается исходя из порядкового номера по журналу группы. В решении задач нужно расписать пошаговое действие каждого пункта решения.

2. Контрольное задание №2 рассчитано на 25 вариантов. Номер варианта выбирается исходя из порядкового номера по журналу группы. В решении задач нужно расписать пошаговое действие каждого пункта решения.

3. Контрольное задание №3 рассчитано на 4 варианта. Номер варианта выбирается по принципу:

1-1; 2-2; 3-3; 4-4; 5-1; 6-2; 7-3; 8-4; 9-1; 10-2; 11-3; 12-4; 13-1; 14-2; 15-3; 16-4; 17-1; 18-2; 19-3; 20-4; 21-1; 22-2; 23-3; 24-4; 25-1; 26-2; 27-3; 28-4.

4. Контрольное задание №4 рассчитано на 25 вариантов. Номер варианта выбирается исходя из порядкового номера по журналу группы. Задание содержит 25 тем по электронике.

5. Реферат должен содержать титульный лист, содержание, основную часть с раскрытой темой, с указанием перечня литературы с названиями книг и авторами, а также ссылками на интернет. Приветствуется реферат с графиками, рисунками оборудования, т.к. это лучше раскрывает тему доклада. Реферат должен содержать примерно 5-6 страниц, но может варьироваться в зависимости от темы. Все страницы реферата должны быть пронумерованы.

6. Разрешается пользоваться любой технической литературой, а также сетью интернет для решения контрольной работы.

                         КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине:

«Электротехника и электроника»

Вариант №

Выполнил 

студент _______________________________________

Группа _____________курс ___1____ семестр ___2____

Проверил  

преподаватель _____________

Тема 1.3. Трансформаторы

Назначение трансформаторов, их классификация.

Вклад Русских ученых Н.Н. Яблочкова и М.О. Доливо-Добровольского в создании и использовании трансформаторов. Однофазный трансформатор, его устройство принцип действия, условное обозначение, коэффициент трансформации. Внешняя характеристика трансформатора. Режим работы трансформатора: холостой ход, рабочее короткое замыкание. Потери энергии и К.П.Д. трансформатора. Понятие об измерительных, сварочных трансформаторах, автотрансформаторах.

Студент должен знать:

- устройство и принцип действия трансформатора;

- как определять параметры трансформаторов по паспортным данным;

- как определить потери мощности и К.П.Д. по результатам измерений;

- коэффициент трансформации по данным измерений токов и напряжений;

уметь:

- различать режимы работы трансформаторов;

- регулировать выходные напряжения с помощью автотрансформатора;

- различать трансформаторы по различным конструктивным признакам.

Самостоятельная работа студентов.

Изучить и законспектировать устройство и принцип действия сварочного трансформатора

ЗАДАНИЕ №1

№1

С1=15мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=20мкф

С общ. -?

№2

С1=С6=10мкф

С2=С3=С4=6мкф

С5=8мкф

Собщ. -?

№3

С1=С6=30мкф

С2=20мкф

С3=С4=С5=30мкф

С общ. -?

№4

С1=С2=10мкф

С3=С4=20мкф

С5=10мкф

С общ. -?

№5

С1=6мкф

С2=5мкф

С3=10мкф

С4=2мкф

С общ. -?

№6

С1=С2=С3=30мкф

С4=С5=5мкф

С общ. -?

№7

С1=С2=С3=90мкф

С4=50мкф

С5=30мкф

С общ. -?

№8

С1=5мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=10мкф

С общ. -?

№9

С1=С2=20мкф

С3=С4=10мкф

С5=5мкф

С общ. -?

№10

С1=10мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=40мкф

С6=10мкф

С общ. -?

№11

С1=С2=20мкф

С3=С4=10мкф

С5=630мкф

С общ. -?

№12

С1=20мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=С6=30мкф

С общ. -?

№13

С1=30мкф

С2=С3=С4=60мкф

С5=10мкф

С общ. -?

№14

С1=С2=20мкф

С3=С4=20мкф

С5=5мкф

С общ. -?

№15

С1=С2=20мкф

С3=С4=10мкф

С5=30мкф

С общ. -?

№16

С1=15мкф

С2=С3=10мкф

С4=С5=20мкф

С общ. –?

№17

С1=5мкф

С2=С3=20мкф

С4=10мкф

С общ. -?

№18

С1=10мкф

С2=20мкф

С3=С4=С5=60мкф

С общ. -?

№19

С1=5мкф

С2=С3=20мкф

С4=10мкф

С5=10мкф

С общ. -?

№20

С1=15мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=10мкф

С общ. -?

№21

С1=С2=5мкф

С3=С4=10мкф

С5=20мкф

С общ. -?

№22

С1=С6=10мкф

С2=С3=С4=6мкф

С5=8мкф

С общ. -?

№23

С1=С2=10мкф

С3=С4=5мкф

С5=10мкф

С общ. -?

№24

С1=С2=2мкф

С3=5мкф

С4=6мкф

С общ. -?

№25

С1=10мкф

С2=20мкф

С3=С4=С5=60мкф

С общ. -?

ЗАДАНИЕ №2

№1. Найти токи

J₄=8A J₅-?

J₆=6A      J₇-?

J₁=1A

J₂=6A

J₃=3A

 № 2. Найти токи

J₅=1А      J₆=9А         J₃=7А

J₁=8А      J₂-?                  J₄-?

№ 3. Найти токи

J₄=20A           J₃-?        J₇-?

J₁=8A             J₅=14A

J₂=2A             J₆=1A

№4.

Найти токи

U_AB=240B

U_CД=160B

R₅=12     J₂=20A

J₄=15A    J₅=5A

R_AB-? R_CД-? R₁-?

R₂-?   R₃-?   _R4-?

J₁-?    J₃-?    J-?

№ 5. Найти токи

U_AB=100B      R₂=10 Ом

R₅=20 Ом         J₂=6A

J₄=1,6A            J₅=2,4A

U_CД-?       R_AB-?                        R_CД-?

R₁-?          R₃-?                        R₄-?

J₁-?           J₃-?

№ 6.

Найти токи методом узлового напряжения.

Е₁= Е₂= Е₃=10B

R₁=2Ом R₂=1Ом R₃=5Ом R₄=1Ом 

№ 7.

Составить уравнения по методу контурных токов.

№ 8.

Найти токи методом  узлового напряжения

Е₁=5В Е₂=10В Е₃=2В

R₁=1Ом R₂=2Ом R₃= R₄=1Ом R₅=2Ом

Найти токи

№ 9.

Найти токи методом узлового напряжения

Е₁=5В Е₂=10В Е₃=6В

R₁=2Ом R₂=5Ом R₃=1Ом

№ 10.

Составить уравнения методом контурных токов.

№ 11.

Составить уравнение методом контурных токов

№ 12.

Составить уравнения по методу контурных токов.

№ 13.

Составить уравнение методом контурных токов.

№ 14.

Составить уравнение методом контурных токов.

№ 15.

Составить уравнение методом контурных токов.

№ 16.

Составить уравнение методом контурных токов.

№ 17.

Составить уравнение методом контурных токов.

№ 18.

Составить уравнения методом контурных токов.

№ 19.

Составить уравнения методом контурных токов.

№ 20.

Составить уравнения методом контурных токов.

№ 21.

Найти токи методом узлового напряжения.

Е₁=5В Е₂=10В Е₃=20В 

R₁=2Ом R₂=5Ом R₃=2Ом R₄=8Ом

№ 22.

Составить уравнения методом узловых и контурных уравнений.

№ 23.

Найти токи методом узлового напряжения.

Е₁= Е₂= Е₃=10B

R₁=2Ом  R₂=1Ом R₃=5Ом R₄=1Ом 

№ 24.

Составить уравнения по 1 и 2 законам Кирхгофа.

№ 25.

Составить уравнения по 1 и 2 законам Кирхгофа.

ЗАДАНИЕ №3

Вариант 1.

Задание № 1. Напишите определение.

1) Конденсатор

2) Электроны

3) Электрическая цепь

4) Закон Ома для участка цепи

5) Ток

Задание № 2.

1) q – это … _________ (одно слово)

2) R – это … _________ (одно слово)

3) P – это … _________ (одно слово)

4) F – это … _________ (одно слово)

5) I – [? ]

6) W – [? ]

7) C – [? ]

8) U – [? ]

9) E – [? ]

10)    F – [? ]

11)    S – [? ]

12)    q – [? ]

Задание №3. Напишите формулы.

1) Закон Ома для участка цепи.

2) Формула для расчета сечения провода.

Задание № 4. Решите задачу.

     С₁ С₂

                   С₃   С₄

        С ₅

С₁ = 3 мкФ

С₂ = 2 мкФ

С₃ = 4 мкФ

С₄ = 4 мкФ

С₅ = 2 мкФ

Вариант 2.

Задание № 1. Напишите определение.

1) Электрическая работа

2) Протоны

3) Ветвь

4) Закон Ома для полной цепи

5) Напряжение

Задание № 2.

1) U – это … _________ (одно слово)

2) η – это … _________ (одно слово)

3) W – это … _________ (одно слово)

4) φ – это … _________ (одно слово)

5) C – [? ]

6) F – [? ]

7) S – [? ]

8) W – [? ]

9) R – [? ]

10) E – [? ]

11) U – [? ]

12) I – [? ]

Задание № 3. Напишите формулы.

1) Закон Кирхгофа.

2) Формула для расчета общей ёмкости при последовательном соединении емкости.

Задание № 4. Решите задачу.

Ток на участке цепи равен 10А, а сопротивление цепи ровно 2 ОМ. Найдите напряжение на участке цепи.

Вариант 3.

Задание № 1. Напишите определение.

1) Протоны

2) Ток

3) Узел

4) Источники электрической энергии

5) Конденсатор

Задание №2.

1) I – это … _________ (одно слово)

2) l – это … _________ (одно слово)

3) ∆U – это … _______ (одно слово)

4) y – это … _________ (одно слово)

5) φ – [? ]

6) η – [? ]

7) q – [? ]

8) F – [? ]

9) φ – [? ]

10) R – [? ]

11) I – [? ]

12) P – [? ]

Задание № 3. Напишите формулы.

1) Закон Кулона.

2) Формула для расчёта мощности.

Задание № 4. Решите задачу.

                          R₁

I              R₂   I

                        R₃

                         R₄

Чему равен общий ток? (написать формулу по закону Кулона)

Вариант 4.

Задание №1. Напишите определение.

1) Электроны

2) Напряжение

3) Закон Кирхгофа

4) Потребители электрической энергии

5) Электрическая цепь

Задание №2.

C – это … _________ (одно слово)

S – это … _________ (одно слово)

E – это … _________ (одно слово)

e – это … _________ (одно слово)

R – [? ]

P – [? ]

I – [? ]

φ – [? ]

u – [? ]

C – [? ]

I – [? ]

l – [? ]

Задание № 3. Напишите формулы.

1) Закон Ома.

2) Формула для расчета общей емкости при параллельном соединении емкости.

Задание № 4. Решите задачу.

С₁

            С₂        С₃        С₄

    С₆       С₅

Найдите общую емкость (С_общ.), если:

С₁ = 2 мкФ

С₂ = 2 мкФ

С₃ = 4 мкФ

С₄ = 4 мкФ

С₅ = 3 мкФ

С₆ = 3 мкФ

ЗАДАНИЕ №4

Перечень рефератов по электронике по вариантам:

Примеры решения задач

Задача на соединения конденсаторов.

В задании представлены схемы смешанного соединения конденсаторов. Они складываются из последовательного и параллельного соединения.

Формула расчета конденсаторов для последовательного соединения:

С общ.=(С1* С2) / (С1+ С2)

Формула расчета конденсаторов для параллельного соединения:

С общ.= С1+ С2+…..

Прежде чем сразу начать рассчитывать конденсаторы, нужно сначало упростить схему, поочередно объединив конденсаторы.

Смешанное соединение.

В схеме дано U=100В и емкости всех конденсаторов: С₁=6мкФ, С₂=1,5мкФ, С₃=3мкФ, С₄=3мкФ, С₅=6мкФ. Определить эквивалентную емкость всей цепи, заряд, напряжение на каждом конденсаторе.

Решение:

Конденсаторы С₂ и С₃ соединены последовательно. Их заменим одним конденсатором с эквивалентной емкостью:

С₂₃= С₂ · С₃ / (С₂ + С₃)=1,5·3/(1,5+3)=1мкФ.

Аналогично этому С₄ и С₅ заменим эквивалентным конденсатором емкостью:

С₄₅= С₄ · С₅ / (С₄ + С₅)=3·6/(3+6)=2мкФ.

После замены схема упростится.

Емкости С₂₃ и С₄₅ соединены параллельно. Их эквивалентная емкость С_2-5= С₂₃+С₄₅ =1+2=3мкФ.

После этого схему можно заменить на другую.

Емкости С₁ и  С_2-5 соединены последовательно.

Поэтому их эквивалентная емкость:

С= С₁ и  С_2-5 /(С₁+С_2-5) =6·3/(6+3)=2мкФ.

Таким образом, постепенно преобразуя изначальную схему приводим ее к простейшему виду с одной емкостью.

Задача на законы Кирхгофа

В задачах нужно знать первый и второй закон Кирхгофа:

ΣI=0; ΣЕ=ΣI*R

Т.е. I1+I2+I3+…=0 – первый закон Кирхгофа

Задача разбирается по частям, относительно узлов схемы.

Дано:

I₇=15A  

I₅=10A

I₈=5A   

I₆=7A

I₃=2А

I₂=?

I₄=?

I₁=?

Решение:

I₇+ I₈ = I₆+ I₅+I₃+ I₂

15+5=7+10+2+ I₂

20=19+ I₂

1А= I₂

I₅+ I₆ = I₄

10+7= I₄

17= I₄

I₁ =I₂+ I₃+I₄

I₁=20А

Задача на сложные электрические цепи

Задачи на сложные цепи решаются разными способами и методами. В задании предлагаются задачи, в основном, на узловое напряжение и метод контурных токов.

В этой задачи нужно составить уравнения по методу контурных токов. Для этого в сехеме нужно выделить контуры и обозначить контурные токи, уравнения составлять относительно 2 закона Кирхгофа.Учитывать направления обхода контура, которое выбирается произвольно.

Решение:

E₁+E₂=I_I(R₃+R₄+R₁₀+R₁₁)-I_III(R₁₀+R₁₁)

E₂+E₃=I_II(R₂+R₉+R₁₀+R₁₁+R₁₂)-I_III(R₉)-I_IV(R₁₂)

E₄+E₃=I_III(R₁+R₉+R₇+R₈+R₁₃)-I_II(R₉)-I_IV(R₁₃)

E₅=I_IV(R₅+R₆+R₁₂+R₁₃)-I_III(R₁₃)-I_II(R₁₂)

Перечень литературы

Основная

1. Данилов И.А. П.М. Иванов Общая электротехника с основами электроники – М.: Высш. шк., 2004.

2. Частоедов Л.А. Электротехника. -М.; Высшая школа, 1989г.

3. Попов B.C. Теоретическая электротехника. - М; Энергоатомиздат, 1990г.

Дополнительная

1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. М.: Высшая школа, 2005.

2. Частоедов Л.А., Гирина Е.С. Теоретические основы электротехники. Чаcть I. Учебное пособие. М.: РГОТУПС, 2004.

3. Электротехника и электроника/ Под ред. В.Г. Герасимова. В 3-х т. – Том 1. М.: Высшая школа, 1996.

Введение

Методические указания предназначены для выполнения контрольной работы по предмету «Электротехника и электроника» специальности 270843 «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий».

Предлагаемые контрольные задания охватывают весь основной курс «Электротехника и электроника» по разделам: электрическое поле, электрические цепи постоянного тока, электрические цепи переменного тока, однофазные электрические цепи, трехфазные электрические цепи, трансформаторы, электрические машины, электроника.

При изучении курса и выполнения контрольного задания рекомендуются учебники и учебные пособия, выпущенные в последние годы.

При изучении курса «электротехника и электроника» студентам необходимо составлять конспект, в который полезно выписывать основные законы, формулы. Этот конспект окажет большую помощь при выполнении контрольной работы и подготовки к зачету.

Оформление контрольной работы по предмету

«Электротехника и электроника»

1. Контрольное задание №1 рассчитано на 25 вариантов. Номер варианта выбирается исходя из порядкового номера по журналу группы. В решении задач нужно расписать пошаговое действие каждого пункта решения.

2. Контрольное задание №2 рассчитано на 25 вариантов. Номер варианта выбирается исходя из порядкового номера по журналу группы. В решении задач нужно расписать пошаговое действие каждого пункта решения.

3. Контрольное задание №3 рассчитано на 4 варианта. Номер варианта выбирается по принципу:

1-1; 2-2; 3-3; 4-4; 5-1; 6-2; 7-3; 8-4; 9-1; 10-2; 11-3; 12-4; 13-1; 14-2; 15-3; 16-4; 17-1; 18-2; 19-3; 20-4; 21-1; 22-2; 23-3; 24-4; 25-1; 26-2; 27-3; 28-4.

4. Контрольное задание №4 рассчитано на 25 вариантов. Номер варианта выбирается исходя из порядкового номера по журналу группы. Задание содержит 25 тем по электронике.

5. Реферат должен содержать титульный лист, содержание, основную часть с раскрытой темой, с указанием перечня литературы с названиями книг и авторами, а также ссылками на интернет. Приветствуется реферат с графиками, рисунками оборудования, т.к. это лучше раскрывает тему доклада. Реферат должен содержать примерно 5-6 страниц, но может варьироваться в зависимости от темы. Все страницы реферата должны быть пронумерованы.

6. Разрешается пользоваться любой технической литературой, а также сетью интернет для решения контрольной работы.

                         КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине:

«Электротехника и электроника»

Вариант №

Выполнил 

студент _______________________________________

Группа _____________курс ___1____ семестр ___2____

Проверил  

преподаватель _____________

Тема 1.1. Электрическое поле

Понятие об электрическом поле. Основные характеристики электрического поля: напряженность потенциала и электрическое напряжение. Проводники и электрическое напряжение. Проводники в электрическом поле и электрическое экранирование. Диэлектрик как среда электрического поля. Диэлектрическая проницаемость: абсолютная и относительная. Электропроводность диэлектриков. Понятие о диэлектрических потерях энергии. Электрическая прочность и пробой диэлектриков. Короткие сведения о различных электроизоляционных материалах (газообразных, жидких, твердых) и их практическое измерение. Электрическая емкость. Конденсаторы. Соединение конденсаторов.

Студент должен знать:

- особенности электрического поля, его характеристики, изображение. Применение диэлектриков на практике. Их виды, особенности. Знать формулу емкости плоского конденсатора.

Уметь:

- рассчитывать напряженность электрического поля, потенциал, электрическое напряжение. Подсчитывать емкость конденсаторов и производить расчет эквивалентной емкости при последовательном, параллельном и смешанном соединении. Уметь выбирать диэлектрики по его параметрам и заданному электрическому напряжению.

Самостоятельная работа студентов.

Законспектировать и изучить тему: способы соединения конденсаторов (последовательное, параллельное и смешанное). Вывод формул эквивалентной емкости.

Рассчитать по индивидуальным заданиям эквивалентную емкость батареи конденсаторов и ее рабочее напряжение.

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?