САФУ, электроника и электротехника (контрольная работа)

Контрольная работа составлена в 10 вариантах. Вариант контрольной работы определяется в зависимости от двух последних цифр номера зачетной книжки. Если две последние цифры номера зачетной книжки -00, то вариант контрольной работы – 10.

Задание №1

Вариант 1

1. Электрические заряды и электрическое поле. Свойства и характеристики электрического поля. Закон Кулона.

2. Вектор намагничиваемости и напряжённости магнитного поля.

3. Электрическая цепь переменного тока с чисто индуктивным сопротивлением

4. Описать устройство и работу электродинамического ваттметра. Начертить схему включения ваттметра.

5. Соединение обмоток генератора звездой, что называется указанным соединением, схема, векторная диаграмма фазных и линейных величин.

Вариант 2

1. Электрический ток и его плотность.

2. Циклическое перемагничивание ферромагнетиков. Гистерезисный цикл.

3. Электрическая цепь переменного тока с чисто ёмкостным сопротивлением

4. Соединение обмоток генератора треугольником, что называется указанным соединением, схема, векторная диаграмма фазных и линейных величин.

5. Кратко описать устройство и принцип действия приборов магнитоэлектрической системы. Указать их достоинства, недостатки и область применения.

Вариант 3

1. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электрическое поле в однородном диэлектрике. Электрические свойства диэлектриков.

2. Электрон в магнитном поле.

3. Электрическая цепь переменного тока с чисто активным сопротивлением и индуктивностью.

4. Описать устройство и принцип измерения сопротивлений омметром, методом амперметра – вольтметра, мостовым методом

5. Симметричный режим работы трёхфазной цепи при соединении звездой. Роль нулевого провода. Векторные диаграммы.

Вариант 4

1. Электрическая ёмкость. Конденсаторы, соединение конденсаторов. Электрическое поле и ёмкость двухслойного конденсатора. Ёмкость

2. Магнитное поле. Индукция магнитного поля, закон Ампера. Параметры характеризующие магнитное поле.

3. Электрическая цепь переменного тока с чисто активным сопротивлением и ёмкостным.

4. Кратко описать принцип действия и устройство приборов электромагнитной системы. Указать их достоинства, недостатки и область применения.

5. Трёхфазная электрическая система. График и векторная диаграмма симметричных ЭДС. Несвязанная трёхфазная система.

Вариант 5

1. Электрическая проводимость и сопротивление проводника, удельное сопротивление. Зависимость сопротивления от температуры.

2. Магнитное поле проводника с током. Работа электромагнитных сил.

3. Электрическая цепь переменного тока с чисто активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью. Простая неразветлённая цепь. Векторные и временные диаграммы.

4. Симметричный режим работы трёхфазной цепи при соединении треугольником. Векторные диаграммы.

5. Описать устройство и принцип действия счетчика электрической энергии.

Вариант 6

1. Схема замещения электрической цепи. Мощность и коэффициент полезного действия. Баланс мощностей.

2. Электромагнитная индукция, электродвижущая сила электромагнитной индукции, правило правой руки. Устройство простейшего генератора.

3. Резонанс в электрических цепях, основные понятия, свободные и вынужденные колебания.

4. Описать устройство, принцип действия и область применения приборов термоэлектрической системы.

5. Несимметричный режим работы трёхфазной цепи.

Вариант 7

1. Химические источники электрической энергии. Соединение химических источников питания.

2. Намагничивание ферромагнетиков. Ферромагнитные материалы, магнито-мягкие, твёрдые.

3. Фаза синусоидальной величины переменного тока. Графическое изображение синусоидальной величины.

4. Измерение коэффициента мощности и частоты, приборы контроля, их устройство, конструкция и принцип действия.

5. Постоянные магниты

Вариант 8

1. Электрическая цепь и её основные элементы. Электродвижущая сила.

2. Вихревые токи. Индуктивность, катушка индуктивности. Электродвижущая сила самоиндукции. Взаимоиндукция.

3. Электрическая цепь переменного тока с чисто активным сопротивлением

4. Электрические цепи несинусоидального тока. Основные понятия, несинусоидальные кривые ЭДС

5. Приборы для измерения и записи изменяющихся во времени величин

Вариант 9

1. Закон Джоуля – Ленца. Преобразование электрической энергии в тепловую.

2. Магнитное поле цилиндрической катушки. Энергия магнитного поля.

3. Переменный ток, условия периодичности, мгновенные и амплитудные значения. Параметры характеризующие переменный ток.

4. Четырёхполюсники, основные понятия. Уравнения четырёхполюсника.

5. Шунты и добавочные резисторы.

Вариант 10

1. Потери напряжения в проводах при передаче электроэнергии.

2. Магнитодвижущая сила и магнитное напряжение. Закон полного тока.

3. Резонанс в последовательном и параллельном контурах.

4. Мощности трёхфазной цепи. Измерение мощности в трёхфазной цепи, схемы включения ваттметра.

5. Погрешности измерений и классы точности. Измерение тока и напряжения в электрических цепях

Задание № 2

В цепь постоянного тока включены семь резисторов. Заданы сопротивления каждого резистора, сила тока, либо падение напряжения, либо потеря мощности в одном из них.

Определить ток в каждом резисторе, напряжение на резисторах и положение к цепи, составить уравнение баланса мощности для цепи (рис. 1, 2, 3).

Данные для своего варианта взять из табл. 1

Таблица 1

Примечание: При использовании табл. 1 учесть, что индексы у напряжений, токов и мощностей соответствуют индексам сопротивлений на рис. 1, 2, 3.

Задание № 3

Для электрической схемы рис. 4 –9, соответствующей номеру варианта рассчитать токи в ветвях.

Данные для своего варианта взять из табл. 2.

Сравнить результаты вычислений двумя методами, составить уравнение баланса мощностей для электрической цепи своего варианта.

Таблица 2

Задание № 4

На рисунке 10 показана магнитная цепь с двумя обмотками. Размеры цепи даны в сантиметрах. В цепи имеется воздушный зазор ℓ_° = 0,02 см. числа витков обмоток ω₁ и ω₂ и их соединение (согласное или встречное) заданы. Определить:

1. Силу тока в обмотках для получения заданного магнитного потока Ф или магнитной индукции В.

2. Абсолютную магнитную проницаемость на участие цепи, где расположена обмотка с числом витков ω₁.

3. Потокосцепление и индуктивность этой обмотки. Как изменится намагничивающая сила обмотки при отсутствии зазора? Чем это объяснить?

Данные для своего варианта взять из табл. 3.

Таблица 3

Задание № 5

Определить силу, действующую на 1 м каждого из проводов, или магнитную индукцию в точках М или М₁.

Данные для своего варианта взять из табл. 4.

Таблица 4

Задание № 6

Определить общую емкость цепи, напряжение на каждом конденсаторе, напряжение приложенное к цепи и энергию электрического поля каждого конденсатора.

Данные для своего варианта взять из табл. 5.

Таблица 5

Примечание: При использовании табл. 5 учесть, что индексы напряжений и зарядов конденсаторов соответствуют индексам емкостей конденсаторов.

Задание № 7

В цепь переменного тока включены последовательно активное сопротивление R, катушка индуктивности и конденсатор C. К цепи приложено напряжение U с частотой f. Угол сдвига тока относительно приложенного напряжения - . Ток в цепи I, падение напряжения на участках цепи соответственно: активное U_a, индуктивное U_L, емкостное U_c; мощности, выделяющиеся на участках цепи P, Q_L, Q_c, полная мощность цепи S.

Определить:

а) индуктивность или емкость, необходимые для обеспечения заданного угла

б) действующие и амплитудные значения тока и напряжения на активном и реактивном участках;

в) выражения для мгновенных значений тока и напряжения на активном и реактивном участках.

г) активную, реактивную и полную мощности;

д) построить векторную диаграмму, треугольники сопротивлений и мощности для заданного угла  ;

е) определить частоту, при которой наступает резонанс напряжений.

Данные для своего варианта задачи взять из табл. 6.

Таблица 6

Задание № 8

В сеть переменного тока включены параллельно катушка индуктивности с параметрами R₁ L₁ и конденсатор емкостью С₂.

Данные для своего варианта взять из табл. 7.

Определить следующие величины, если сведения о них отсутствуют:

а) точки в параллельных ветвях: I₁(в ветви с индуктивностью), I₂ (в ветви с емкостью) и ток в неразветвленной части цепи – I;

б) напряжение U, приложенное к цепи;

в) угол сдвига фаз всей цепи   ;

г) активные и реактивные мощности в каждой ветви;

д) активную, реактивную и полную мощности, потребляемые всей цепью.

Построить в масштабе векторную диаграмму. Определить емкость, при которой в цепи наступает резонанс.

Таблица 7

Задание № 9

В трехфазную четырехпроводную сеть с действующим значением линейного напряжения 220 В включена неравномерная активная нагрузка. Определить ток в нейтральном проводе, если известна мощность, потребляемая в каждой фазе. Построить векторную диаграмму.

Определить действующие значения фазных токов, ток в нулевом проводе, активную, реактивную и полные мощности потребителя, включенного в трехфазную четырехпроводную сеть с линейным напряжением 380 В, для заданных значений нагрузки (R и X в каждой фазе соединены последовательно).

Задание № 10

К трехфазной сети с действующим значением линейного напряжения 220 В включена  несимметричная  активная  нагрузка,  соединенная  по  схеме «треугольник». Определить действующие значения фазных и линейных токов, если известна мощность, потребляемая в каждой фазе. Построить диаграммы токов и напряжений.

К трехфазной сети с действующим значением линейного напряжения 220 В включена  несимметричная  активная  нагрузка,  соединенная  по  схеме «треугольник». Определить действующие значения фазных и линейных токов. Определить активную, реактивную и полную мощность цепи. Построить диаграммы токов и напряжений.