2 - Однофазные цепи синусоидального тока (Семинары с официального сайта ФН-7)

Задачи и методические указания к их решению. Представленный учебно-методический материал предназначен для преподавателей при проведении семинарских занятий для студентов машиностроительных специальностей, изучающих дисциплину «Злектротехника и электроника». Этот материал может быть использован также студентами при самостоятельном изучении данной дисциплины. Задачи построены по принципу: условие задачи — ответы — методические указания. Часть задач предназначена для самостоятельного решения студентами, что может послужить проверкой эффективности усвоения пройденного материала.

Количество решаемых задач определяется преподавателем, который может использовать и другие задачи по своему усмотрению. "Однофазные цепи синусоидального тока." для заданного графика записать аналитическое выражение г(г), построить вектор тока, записать выражение этого тока комплексным числом, определить показание амперметра, измеряющего данный ток. Рис.1 Ответ:1 = ч'2е~4 А, 1 = ~/2 А Мего ические казания: Определить по графику величины параметров синусоидальной зависимости тока: гй) = ~т~ п(шг+ Фг): ~зп,Р!, ш Замзу Щ2. Катушка индуктивности с параметрами зг и А подключена к источнику переменного напряжения промышленной частоты. Приборы при этом показали: вольтметр — 100 В, амперметр — 10 А, ваттметр — 600 Вт.

° Определить значения К и 1. ь Построить полную векторную диаграмму и треугольники сопротивлений и мощностей. Рис.2 Ответ; Н = 6 Ом, А = О, 0255 Гн Мего ические казания: Дать формулу, описывающую работу ваттметра, и дать определение полной векторной диаграммы. Известно: У = 100 Б, га = 400 с ~, К = 12 Ом, 1 = 90 мГн, С = 125 мкФ. тррьыж 1. Определить ток 1, активную Р, реактивную Ьг и полную Я мощности. 2, Построить треугольники сопротивлений и мощностей. 3. Построить полную векторную диаграмму. 4. Построить грэфик1(гв) при 0 < са с со, 5. Определить У~„„„. Рис.З Ответ:1= 5Л,Р = ЗООВт,9 = 400 Вт,Ю = 500 Вт, У» „= 24бВ. Мего ические казания: 1.

На графике 1(со) показать режим работы цепи, соответствующий резонансу напряжений. 2, Построение векторной диаграммы целесообразно начинать с вектора тока 1. Как измениться ток 1 и напряжение на катушке Уь (рис.З), если положить Хс —— О. Ответ: г' уменьшится, Уз уменьшится. злато ические казания: Задачу решить в общем виде.

Построить векторную диаграмму. Построить векторные диаграммы для следующих цепей (рис.4). Определить характер сопротивления всей цепи. и >Лс >~с ~ >Л'с >Л'с н=Лс=лс Рис.4 Мето ические казания: Пояснить, что построение векторной диаграммы для схемы 2 следует начинать с общего для всех злементов цепи вектора тока 1, для схемы 2 — с напряжения на параллельном участке У„ы для схемы 3- с вектора входного напряжения У. Величины напряжений и токов следует определять, исходя из заданного соотношения сопротивлений.

Заур Явб. Требуется построить векторную диаграмму всех токов и напряжений. Рис.5 о = от = оз = ггс = -т~с Мето ические казания: ° Построение векторной диаграммы следует начинать с вектора напряжения Уь„затем вектора токов1н 1з, 1, а потом - напряжения Уя и У.

° Показать, что при заданном соотношении параметров в схеме возникает резонанс токов. Известно: Задачу решать с использованием символического (комплексного) метода. Мето ические казания: е Требуется записать комплексные выражения токов ° Определить показания всех приборов. ° Построить на комплексной плоскости токи и напряжение ° Вычислить параметры эквивалентной схемы и нарисовать ее.

Рис.б Мета ические казания: ° Записать условие баланса электрического моста и убедиться, что он несбалансирован, т.е. показание вольтметра ° Показание ваттметра найти двумя способами и убедиться, что результат будет одинаковый. Задир КЗ8. Определить показания приборов при двух положениях выключателя Известно: Рис.7 Ответ: Я,„„„: Ат — — 20 А, Аз = 10Л А, У = 100~Г2 В, ИГ = 2000 Вт. Я„„: показания всех приборов не изменятся. Мето ические казания: Я,и„: элементы В и Хс, соединенные параллельно, необходимо заменить эквивалентной схемой с последовательным соединением резистивного И„„и емкостного Хс„„элементов, используя символический метод.

После этого видно, что в схеме имеет место резонанс напряжений, т.к. Хс = Хс„, . Заизи М99. Определить показания приборов, если известно, что, что схема находится в резонансе и гг = 150 В,Хт = 1з = 7, 5~/2 А. Рис.8 Ответ:А = 15 А,У = 150Л В,И' = 2250 Вт. Мето ические казания: Решение будет очень наглядным, если построить векторную диаграмму, начиная построение с вектора Уь„а затем строить вектора Гс, 1з, 1, У и У„ь.

ваэзи аж Определить показания амперметра и параметры й и Хс. Хс Рис.9 У = 100 В, Уь — — 100есвв, Хс = 10 Ом. и = Хс — — Б Ом. Ответ:А = 10~Г2А, Мета ические казания: Решение целе~ообразно выполнять на комплексной плоскости, построив указанные вектора в следующей последовательности У, Ум Ус, 1, Уя, Ус. Задзэ ИЮ 1. Рис.10 Определить Н и Хс в схеме на рис.10, если заданы показания амперметров 1А, — — 5 А, 1л, —— 4 А и ваттметра Р = 90 Вт. Ответ; Л = 10 Ом, Хс = 7,5 Огч, Мето ические казания: Решение следует начинать с построения векторной диаграммы. иа2. Определить полную, активную и реактивную мощности и созгр потребителя, график мгновенной мощности которого изображен на рис.11.

Рис.11 Ответ: Р = 400 Вт, Я = 500 Вт, гГ = 300 Вт, сов гр = 0,8 .