Методичні вказівки до контрольної роботи з дисципліни "Електротехніка”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упорядник Рачинська Н.І., ст. викладач кафедри електротехніки і автоматики.

 

Відповідальний за випуск Б.О.Баховець, професор, академік УЕАН, завідувач кафедрою електротехніки і автоматики.

 

Рачинська Н.І., 2009

НУВГП, 2009

 

 

Метою вивчення дисципліни „Електротехніка” є формування системи знань з електротехніки бакалаврів, які навчаються за напрямом „Гідромеліорація (водні ресурси)”. Ці знання дадуть їм не тільки розуміння фізичних процесів, що відбуваються в електричних пристроях, а також набути навиків читання електро-технічної літератури і застосування отриманих знань для раціонального підбору, експлуатації електричних апаратів та засобів контролю, сигналізації та керування.

 

 

2.1. Загальні методичні рекомендації

 

Виконання контрольної роботи є відповідальним кроком для засвоєння теоретичного матеріалу дисципліни „Електротехніка”.

Самостійне виконання контрольної роботи є запорукою успішної складання заліку.

Перед виконанням кожного завдання контрольної роботи необхідно: по-перше, уважно вивчити теоретичний матеріал з певного розділу робочої програми, конспект лекцій; по-друге, уважно розглянути методичні поради щодо виконання завдання і тільки тоді виконувати його.

 

2.2. Вимоги оформлення і виконання контрольних завдань

 

При виконанні контрольної роботи треба додержуватись таких вимог:

- контрольну роботу виконувати в зошиті;

- на титульному аркуші роботи необхідно вказати: назву дисципліни, назва факультету, спеціальність, групу, шифр, прізвище, ім’я та по-батькові, домашню адресу, дату виконання:

- для зауважень необхідно залишити поля;

- умови задач переписувати повністю;

- виписати дані для розрахунку;

- до кожного пункту розрахунку давати короткі пояснення (наприклад, визначаємо повний опір кола, і тощо);

- векторні діаграми, графіки бажано виконувати на міліметрово-му папері у певному масштабі (В/см – для напруги, А/см – для струму);

- схеми завдань, векторні діаграми, графіки виконувати олівцем.

Контрольна робота повинна бути здана на перевірку за 10 днів до початку заліково-екзаменаційної сесії.

Контрольна робота складається з 4-ох завдань. Шифр варіанту визначається за двома останніми цифрами номеру залікової книжки.

 

Завдання 1

 

До джерела змінної синусоїдної напруги   частотою   під’єднано споживач з послідовним з’єднанням резистивних елементів, котушок індуктивності і конденсаторів (рис.1). Для цього електричного кола необхідно:

- відповідно до таблиць варіантів накреслити схему;

- розрахувати індуктивні і ємнісні опори кола;

- визначити повний опір кола  ;

- вирахувати струм джерела живлення і спади напруг на кожно-му елементі кола;

- за масштабом по напрузі  , побудувати топогра-фічну векторну діаграми кола;

- визначити потужності кола: активну, реактивну, повну і коефі-цієнт потужності  ;

- відповідно до варіанту визначити резонансне значення або  , або  , або  , при яких в колі виникне явище резонансу напруг;

- визначити струм джерела живлення і зробити висновки щодо енергетичного стану кола при резонансі.

 

Рис.1. Послідовне з’єднання резестивних елементів, котушок індуктивності і конденсаторів

 

Дані варіантів взяти з таблиць 1, 2.

Таблиця1

Цифри одиниць у шифрі1234567890

Положення ключів

у схемі,

 рис.1 

 

Таблиця 2

Цифри десятків у шифрі1234567890

Значення параметрів

схеми 

 

 Знак “+” з таблиці 3 означає, що ключ замкнений, а знак “–”, що – розімкнений. Якщо ключ замкнений, то цей елемент відсутній у схемі.

 

Методичні поради до завдання 1

 

Струм джерела живлення при послідовному з’єднанні споживачів визначають за формулою (закон Ома): 

 

де   - повний опір кола. Тут:  ,   - індуктивний і ємнісний опори відповідних реактивних елементів кола.

Спади напруг на елементах кола визначаються за формулою:  ,  ,  ,

де   - порядковий номер елемента.

Потужності визначаються за формулами:

активна  , або  ;

реактивна  , або 

повна  .

Коефіцієнт потужності в послідовних колах можна визначити:

 

Резонанс в електричному колі виникне тоді, коли індуктивні і ємнісні опори взаємно компенсуються, тобто коли

 

Отже, явища резонансу напруг можна досягти, змінюючи або частоту напруги джерела  , або індуктивність кола  , або ємність кола  . Тоді резонансні значення будуть:  ,  ,   тут   підставляти в Генрі, ємність у фарадах  , або  .

Так як при резонансі  , то