КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 1 Задача 1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 1
Задача 1, варианты 1—30. Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из
четырех резисторов. В зависимости от варианта заданы: схема цепи (по номеру рисунка),
сопротивления резисторов R1, R2, R3, R4, напряжение U, ток I или мощность Р всей цепи.
О п р е д е л и т ь : 1) эквивалентное сопротивление цепи Rэкв; 2) токи, проходящие через
каждый резистор I1, I2, I3, I4.
Решение задачи проверить, применив первый закон Кирхгофа.
Данные для своего варианта взять из табл. 1.
Таблица 1
Номер
варианта
1
2
3
4
Номер
рисунка
1
2
3
4
5
R1, Oм
R2, Ом
R3, Ом
R4, Ом
I,U,Р
3
15
12
6
4
10
2
30
2
4
4
6
3
15
4
20
U = 20 В
I=5 А
Р = 50 Вт
U = 100 В
5
20
40
30
5
I=2А
6
7
8
6
7
8
10
30
50
15
20
40
35
4
60
15
2
12
Р = 48 Вт
U = 40 В
I=3А
9
9
10
11
90
10
Р = 120 Вт
10
11
12
10
11
12
4
16
4
2
40
6
20
10
2
5
8
24
U = 40 В
I=4А
Р = 90 Вт
13
14
15
16
13
14
15
16
5
2
12
30
6
1
4
6
12
15
2
60
6
10
4
30
U = 60 В
I = 25 А
Р = 200 Вт
U = 100 В
17
17
3
15
20
40
I=4А
18
19
20
18
19
20
30
7
11
20
3
90
3
72
10
5
90
5
Р = 320 Вт
U = 150 В
I=4А
21
1
15
20
40
3
Р = 100 Вт
22
23
24
25
2
3
4
5
10
20
7
25
90
10
60
15
6
2
15
10
60
5
4
12
U = 120 В
I = 20 А
Р = 90 Вт
U= 120 В
26
27
28
29
30
6
7
8
9
10
2
12
40
3
10
3
4
20
10
2
1
4
25
30
40
3
2
5
20
10
I = 25 А
Р = 200 Вт
U=40 В
I=ЗА
Р = 80 Вт
Рисунок 1.
Рисунок 3.
Рисунок 5.
Рисунок 7
Рисунок 2.
Рисунок 4.
Рисунок 6.
Рисунок 8..
Рисунок 9.
Рисунок 11.
Рисунок 13.
Рисунок 15.
Рисунок 10.
Рисунок 12.
Рисунок 14.
Рисунок 16.
Рисунок 17.
Рисунок 18.
Рисунок 19.
Рисунок 20.
Задача 2, варианты 1—30. Для неразветвленной цепи переменного тока с активными и
индуктивными сопротивлениями Определить величины, которые не даны в условиях задачи: 1)
Z — полное сопротивление цепи, Ом; 2) I — ток цепи, А; 3) U — напряжение, приложенное к
цепи, В; 4) Cos φ — угол сдвига фаз между током и напряжением; 5) S — полную, ВА; Р—
активную, Вт; Q — реактивную, BAр, мощности цепи.
Построить в масштабе векторную диаграмму цепи и кратко описать порядок ее
построения, указав, в какую сторону и почему направлен каждый вектор; числовые значения
электрических величин, нужные для решения задачи, и номер рисунка даны в табл. 2.
Проверить решение задачи, сравнивая величины приложенного напряжения U и угла сдвига
фаз Cos φ, полученные расчетным путем, или заданные в условиях, с результатами подсчета по
векторной диаграмме. При расхождении найти ошибку.
Таблица 2.
Номер варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Рисунок
21
22
23
24
25
21
22
23
24
25
21
22
23
24
25
21
22
23
24
25
21
22
23
24
25
21
22
23
24
25
R1,Ом
24
30
15
30
40
3
50
40
60
24
6
25
10
10
3
12
14
10
60
6
16
2
4
72
12
20
4
14
9
16
R2,Ом
—
34
25
20
—
—
30
24
15
—
—
15
5
40
—
—
10
1
30
—
—
1
8
90
—
—
2
10
72
—
XL1,Ом
32
48
20
9
10
4
60
30
16
20
8
30
7
6
3
б
32
8
15
3
12
4
6
30
5
15
8
20
6
8
XL2,Ом U, I, P, Q, S
—
U = 80 В
—
I=2А
10
S = 450 ВА
—
U = 60 В
20
Q = 120 BAр
—
I=4А
—
U = 200 В
18
Р = 256 Вт
—
S= 180 ВА
12
Q = 128 BAр
—
Р = 54 Вт
—
S = 200 ВА
8
I=4А
—
U = 80 В
1
Q = 16 BAр
—
S = 60 ВА
—
I =2 А
4
U = 80 В
—
Q = 60 BAр
5
I =2 А
—
Q = 48 BAр
—
U =20 В
3
Q = 36 BAр
—
I=2А
4
S = 60 В • А
—
U = 100 B
—
Q = 72 BAр
12
Р = 96 Вт
—
I = 10 А
4
U = 100 B
Рисунок 21.
Рисунок 22.
Рисунок 23.
Рисунок 24.
Рисунок 25.
Задача 3, варианты 1—30. Для неразветвленной цепи переменного тока с активными,
индуктивными и емкостными сопротивлениями определить величины, которые не даны в
условиях задачи: 1) Z — полное сопротивление цепи, Ом; 2) / — ток цепи, А; 3) U —
напряжение, приложенное к цепи, В; 4) ф — угол сдвига фаз между током и напряжением; 5) S —
полную, ВА; Р — активную, Вт; Q — реактивную, ВАр, мощности цепи.
Построить в масштабе векторную диаграмму и кратко описать порядок ее построения,
указав, в какую сторону и почему направлен каждый вектор. Числовые значения
электрических величин, нужные для решения задачи, и номер рисунка даны в табл. 3.
Проверить решение задачи, сравнивая значения приложенного напряжения и угла сдвига фаз
цепи, полученные расчетным путем или заданные в условиях, с результатами подсчета по
векторной диаграмме. При расхождении найти ошибку.
Таблица 3
Номер варианта Номер рисунка R1,Ом R2,Ом XL1,Ом XL2,Ом XC1,Ом XC2,Ом I, U, P, Q, S
1
2
3
26
27
28
14
64
32
10
—
—
40
12
25
__
—
25
8
60
26
—
—
—
U = 80 В
I=2А
U = 160 В
4
29
6
—
2
—
4
6
S = 40 BA
5
6
30
26
27
30
1
80
20
2
—
30
7
100
—
—
—
14
3
40
—
—
—
U = 100 В
I = 10 А
U = 200 В
28
29
30
26
27
3
12
40
4
40
—
—
10
2
—
1
3
4
3
30
3
—
—
—
—
8
8
10
11
60
—
4
—
—
—
Q = 16 BAр
I=4А
U = 80 В
S = 40 BA
Р = 160 Вт
28
29
30
26
27
28
29
30
8
16
24
5
24
12
20
72
—
—
8
4
—
—
—
90
2
4
10
3
50
1
5
40
1
—
—
—
—
2
—
—
9
10
2
15
18
12
15
10
—
6
—
—
—
—
5
—
U = 60 В
I=5А
Q = 32 BAр
U = 30 В
S= 160 ВА
I=4А
U = 100 В
I =2 А
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
26
27
28
29
10
3
16
32
6
—
—
—
20
6
2
6
—
—
3
—
8
10
17
18
—
—
—
12
Р = 64 Вт
Q = 36 BAр
S = 80 ВА
I=2А
25
26
27
30
26
27
60
15
6
15
5
—
30
5
10
—
—
—
14
20
2
—
—
—
U = 60 В
Q = 60 BAр
U = 20 В
28
28
20
—
15
5
5
—
Р = 80 Вт
29
30
29
30
4
90
—
10
10
8
—
—
4
20
3
—
I = 10 А
U = 60 В
Рисунок 26.
Рисунок 27.
Рисунок 28.
Рисунок 29.
Рисунок 30.
Задача 4, варианты 1—20. На рис. 31 приведена схема двух разных соединений
потребителей трехфазного тока с измерительными приборами для измерения фазных и линейных
токов и напряжений. Нагрузочные резисторы R каждой фазы имеют одинаковые сопротивления
и заданы. Известно также показание одного из пяти измерительных приборов. Определить
показания остальных приборов. В решении привести расчетные формулы, с помощью которых
определены показания приборов. Пояснить, какую величину (фазную, линейную) показывает
каждый прибор. Данные для своего варианта взять из табл. 4.
Таблица 4
Номер
варианта
R,
Ом
Показания
прибора
Номер
варианта
R,
Ом
Показания
прибора
Номер
варианта
R,
Ом
Показания
прибора
1
10
U2 = 220 В
8
10
I2 = 66 А
15
20
I1 = 6,36 А
2
10
I3 = 22 А
9
10
U1 = 220В
16
20
U1 = 380 В
3
10
I2 = 38 А
10
10
I1 = 22 А
17
20
Iз= 19 А
4
10
U2=127В
11
20
U2 = 220 В
18
20
I2=33 А
5
10
I1= 12,7 А
12
20
Iз = 11 А
19
20
U2 = 220В
6
10
U1= 380 В
13
20
I2=19А
20
20
I1 = 11 А
7
10
Iз = 38 А
14
20
U2= 127 В
Рисунок 31.
Задача 5, варианты 1—20. Пролеты цеха рыбокомбината, где установлены три
конвейера по переработке рыбы, освещаются одновременно светильниками с лампами
накаливания. Лампы соединены звездой с нейтральным проводом и получают питание по
четырехпроводному кабелю
от трансформаторной подстанции с линейным напряжением
Uл. Лампы первого конвейера включены между фазой А и нейтральным проводом; второго
конвейера — между фазой В и нейтральным проводом; третьего конвейера — между фазой
С и нейтральным проводом. Светильники каждого конвейера имеют одинаковое число ламп
соответственно nA = nB = nC (рис. 32). О п р е д е л и т ь величины, которые не заданы в условиях
вашего варианта: 1) линейное напряжение Uл(UAB = UВС = UСА). 2) фазное напряжение Uф(UA
= UВ = UС). 3) фазные токи Iф (IА, IВ, IС); 4) мощность одной лампы Рламп; 5) фазные мощности
Рф(РА, РВ, РС); 6) общую мощность трехфазной цепи. Данные для своего варианта взять из
табл.5.
Таблица 5
Номер
варианта
Число
ламп
nA = nB = nC
1
11
2
11
3
11
4
11
5
11
6
11
7
11
8
22
9
22
10
22
I, U, P
Pламп= 200 Вт,
Uл = 380 В
Pламп= 200 Вт,
Iф = 10 А
Pламп= 200 Вт,
Uф = 220 В
Рф = 2200 Вт,
Iф = 10 А
Рф = 2200 Вт,
Uл = 380 В
Р = 6600 Вт,
Iф = 10 А
Р = 6600 Вт,
Uф = 220 В
Pламп= 100 Вт,
Uл = 380 В
Pламп= 100 Вт,
Iф = 10 А
Pламп= 100 Вт,
Uф = 220 В
Номер
варианта
Число
ламп
nA = nB = nC
11
22
12
22
13
22
14
22
15
55
16
55
17
55
18
55
19
55
20
55
Рисунок 32.
I, U, P
Рф = 2200 Вт,
Iф = 10 А
Р = 6600 Вт,
Uф = 220 В
Р = 6600 Вт,
Iф = 10 А
Р = 6600 Вт,
Uл = 380 В
Pламп= 40Вт,
Uф = 220 В
Pламп= 40Вт,
Uл = 380 В
Pламп= 40Вт,
Iф = 10 А
Рф = 2200 Вт,
Uл = 380 В
Рф = 2200 Вт,
Uф = 220 В
Р = 6600 Вт,
Iф = 10 А
Задача 6, варианты 1 —20. Для нагревания сушильной камеры чулочной фабрики
используются трубчатые электронагревательные элементы (ТЭН). Нагреватели соединены
треугольником и подключены к трехпроводной кабельной линии, которая получает питание от
трансформаторной подстанции предприятия при линейном напряжении Uл = 380 В (рис. 33).
Нагреватели nАВ первого приемника включены между фазами А и В, второго nВС — между
фазами В и С, третьего nСА — между фазами С и А. В каждой фазе одинаковое число нагревателей.
О п р е д е л и т ь величины, которые не заданы в условиях вашего варианта: 1) мощность
одного нагревателя Рнагр 2) фазную мощность Рф (РА РВ, РС). 3) фазные токи Iф (IА, IВ, IС); 4)
линейные токи Iл { IАВ, IВС, IСА); 5) ток одного нагревателя Iнагр; 6) сопротивление одного
нагревателя Rнагр.
Данные для своего варианта взять из табл.6.
Таблица 6
Номер
варианта
Число ТЭН
nАВ = nВС = nСА
R, I, P
Номер
Число ТЭН
варианта nАВ = nВС = nСА
1
4
Рнагр = 950 Вт
11
2
Iнагр = 5 А
2
4
Рф = 3800 Вт
12
2
Rнагр = 76 ОМ
3
4
Iф = 10 А
13
8
Рнагр= 475Вт
4
4
Iл =17,3 А
14
8
Рф= 3800 Вт
5
4
Iнагр = 2,5 А
15
8
Iф = 10 А
6
4
Rнагр=152 0м
16
8
Iл=17,3 А
7
2
Rнагр = 1900 OM
17
8
Iнагр = 1,25 А
8
2
Рф = 3800Вт
18
8
Rнагр = 304 Ом
9
2
Iф = 10 А
19
1
Рнагр= 3800 В
10
2
Iл =17,3 А
20
1
Iф = 10 А
Рисунок 33
R, I, P
Задача 7, варианты 1 —20. Понижающий однофазный двухобмоточный трансформатор с
естественным воздушным охлаждением подключен к сети напряжением U1 HOM = 220 В.
Трансформатор работает в номинальном режиме и используется для питания специальной
аппаратуры, имеющей активное сопротивление R (рис. 34). Определил, значения, не
заданные в условиях задачи: 1) напряжение вторичной обмотки U2HOM; 2) сопротивление
нагрузки Р; 3) ток вторичной обмотки I2н0М; 4) коэффициент трансформации
трансформатора 6; 5) ток первич ной обмотки I1н0М; 6) номинальную мощность
трансформатора. Данные для своего варианта взять из табл.7.
Таблица 7
Номер
варианта
U, I, S, R, k
Номер
варианта
U, I, S, R, k
1
U2HOM = 22 В; R = 2,2 Ом
11
U2HOM = 44 В; I2н0М = 10 А
2
I2н0М = 10 А; R = 2,2 0м
12
I1н0М = 2 А; k = 10
3
k = 10; R = 2,2 0м
13
I2н0М = 10 А; S = 440 ВА
4
U2HOM = 22 В; S = 220 ВА
14
S = 440 ВА; k = 5
5
U2HOM = 22 В; I2н0М = 10 А
15
I1н0М = 2 А; U2HOM = 44 В
6
I1н0М = 1 А; k = 10
16
I2н0М = 10 А; k = 5
7
I2н0М = 10 А; S = 220 ВА
17
U2HOM = 44 В; R = 4,4 0м
8
S = 220 ВА; k = 10
18
R = 4,4 Ом; I2н0М = 10 А
9
I1н0М = 1 А; U2HOM = 22 В
19
k = 5; R = 4,4 Ом
10
I2н0М = 10 А; k = 10
20
Рисунок 34
U2HOM = 44 В; S = 440 ВА