Задание на контрольную работу

Задача 1. Цепь постоянного тока содержит шесть резисторов, соединенных смешанно. Схема цепи и значения резисторов указаны на соответствующем рисунке. Номер рисунка и величина одного из заданных токов или напряжений приведены в таблице 5. Индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует указанное напряжение. Например, через резистор R₅ проходит ток I₅ и на нем действует напряжение U₅. Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи относительно вводов АВ; 2) ток в каждом резисторе; 3) напряжение на каждом резисторе; 4) расход электрической энергии цепью за 10 ч.

Таблица 5

С помощью логических рассуждений пояснить характер изменения одного из значений, заданных в таблице вариантов (увеличится, уменьшится, останется прежней), если заданный в таблице резистор либо замыкается накоротко, либо выключается из схемы. В случае возникновения трудностей логического пояснения следует рассчитать указанное значение в измененной схеме и дать ответ.

Рис. 9	Рис. 10
Рис. 11	Рис. 12
Рис. 13

Задача 2. Неразветвленная цепь переменного тока, показанная на соответствующем рисунке, содержит активные и реактивные сопротивления, величины которых заданы в таблице 6. Кроме того, известна одна из дополнительных величин (U, I, P, Q, S). Определить следующие величины, если они не заданы в таблице вариантов: 1) полное сопротивление цепи Z; 2) напряжение U, приложенное к цепи; 3) силу тока в цепи; 4) угол сдвига фаз φ (величину и знак); 5) активную Р, реактивную Q, и полную S мощности, потребляемые цепью. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение. С помощью логических рассуждений пояснить, как изменится ток в цепи и угол сдвига фаз, если частоту тока увеличить вдвое. Напряжение, приложенное к цепи, считать неизменным.

Таблица 6

Рис. 14	Рис. 15
Рис. 16	Рис. 17
Рис. 18	Рис. 19
Рис. 20	Рис. 21
Рис. 22	Рис. 23

Задача 3а (варианты 01—50). Три группы сопротивлений соединили звездой с нулевым проводом и включили в трехфазную сеть переменного тока с линейным напряжением U_HOM. Активные сопротивления в Фазах А, B и С соответственно равны R_A, R_B и R_c реактивные — Х_А, Х_В и Х_С. Характер реактивных сопротивлений (индуктивное или емкостное) указан на схеме цепи. Углы сдвига фаз в каждой фазе равны φ_А, φ_В, φ_С. Линейные токи (они же фазные) в нормальном режиме равны I_A, I_В, I_С. Фазы нагрузки потребляют активные мощности Р_А, Р_В,Р_С и реактивные Q_A, Q_B, Q_C. В таблице вариантов указаны некоторые из этих величин и номер рисунка цепи. Для своего вариантаначертить схему цепи; определить величины, отмеченные прочерками табл 7, и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи в нормальном режиме. Начертить векторную диаграмму цепи в аварийном режиме при отключении фазы А. Из векторных диаграмм определить графически токи в нулевом проводе в обоих режимах. При вычислениях принять: sin 36°50' = cos 53° 10' = 0,6;sin 53° 10' = cos36°50' = 0,8.

Задача 3б (варианты 51—60). Три сопротивления R_AB, R_BC и R_CA соединили в треугольник и включили в трехфазную сеть с линейным напряжением U_HOM. В фазах нагрузки в номинальном режиме протекают токи I_AВ, I_ВС, I_СА. При этом фазные мощности составили Р_АВ, Р_ВС, Р_СА. В табл. 8 указаны некоторые из этих величин, номер рисунка цепи, а также в каком аварийном режиме может находиться цепь. Для своего варианта начертить схему цепи; определить величины, отмеченные прочерками, и начертить в масштабе векторные диаграммы цепи в нормальном и аварийном режимах. Из векторных диаграмм определить графически линейные токи в нормальном и аварийном режимах.

Задача 3в (варианты 61—80). Три сопротивления соединили в треугольник так, как показано на рис. 30 и 31, и включили в трехфазную цепь с номинальным напряжением U_HOM. В фазах нагрузки в нормальной режиме протекают токи I_AВ, I_ВС, I_СА. При этом фазные мощности составили Р_АВ, Р_ВС, Р_СА, Q_AB, Q_ВС,Q_CA. В табл. 9 указаны некоторые из этих величин, номер рисунка цепи, а также характер аварийного режима цепи. Для своего варианта начертить схему цепи; определить величины, отмеченные прочерками, и начертить в масштабе векторные диаграммы цепи в нормальном и аварийном режимах. Из векторных диаграмм определить линейные токи в нормальном и аварийном режимах.

Задача 3г (варианты 81—90). Три одинаковых активных сопротивление R соединили в звезду и включили в трехфазную сеть с линейным напряжением U_HOM. Затем сопротивления соединили в треугольник и включили в трехфазную сеть с напряжением, превышающим U_HOM в 1,73 раза. Определить линейные токи и активные мощности, потребляемые всеми сопротивлениями, при их соединении в звезду и треугольник. Во сколько раз изменится потребляемая цепью активная мощность при таком пересоединении? Начертить в масштабе векторную Диаграмму цепи при соединении сопротивлений в треугольник. Данные для своего варианта взять из табл. 10.

Задача 3д (варианты 91—00). В трехфазную сеть включили три одинаковые катушки, соединенные в треугольник. Активное сопротивление катушки R, индуктивное X_L. Линейное напряжение сети U_HOM. Определить: 1) линейные и фазные токи; 2) активную и реактивную мощности, потребляемые цепью; 3) угол сдвига фаз φ; 4) начертитьв масштабе векторную диаграмму цепи. Как изменится векторная диаграмма, если в каждую фазу включить конденсатор такой емкости, чтобы наступил резонанс напряжений? Данные для своего варианта взять из табл. 11.

Таблица 7

Рис. 24	Рис. 25
Рис. 26
Рис. 27	Рис. 28

Таблица 8

Рис. 29 Рис. 30 Рис. 31

Таблица 9