Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника»




Скачать 395.24 Kb.
НазваниеМетодические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника»
страница1/4
Дата публикации01.03.2013
Размер395.24 Kb.
ТипМетодические указания
skachate.ru > Физика > Методические указания
  1   2   3   4








«ЭЛЕКТРОТЕХНИКА и ЭЛЕКТРОНИКИ»

методические рекомендации и выполнение контрольных заданий

для обучающихся заочной формы обучения.

Специальности : 190631. Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта, 190701 организация перевозок и управления на транспорте.




Составлено:

Колабина Г.А

преподаватель


2012


СОДЕРЖАНИЕ



  1. Пояснительная записка..............................................................................







  1. Общие методические указания к выполнению контрольных работ......







  1. Методические указания к выполнению контрольной работы № 1........







  1. Контрольная работа № 1............................................................................







  1. Методические указания к выполнению контрольной работы № 2........







6.Контрольная работа №2…………………………………………………...
7. Список литературы……………………………………………………….

















^

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА



Программа предмета «Электротехника и электроника» предусматривает изучение процессов, происходящих в электрических цепях постоянного и переменного тока; устройств, принципа действия электроизмерительных приборов, электромагнитных аппаратов, электрических машин и их практического применения; устройств и принципа действия электронных, фотоэлектронных и полупроводниковых приборов.

При изучении предмета следует соблюдать единство терминологии и обозначения в соответствии с действующими стандартами, Международной системной единицы (СИ).

В результате изучения предмета «Электротехника и электроника» обучающиеся должны усвоить :

основные электрические и магнитные явления, лежащие в основе построения электрических машин и аппаратов;

основные законы электротехники (Ома, Джоуля-Ленца, Кирхгофа, Ленца);

единицы электрических величин;

закономерности построения и сборки электрических схем;

правила безопасности труда при эксплуатации электрических установок;

классификацию электроизмерительных приборов, условные обозначения на их шкалах;

основные элементы конструкции и характеристики электроизмерительных приборов, трансформаторов, асинхронных двигателей, схемы электроснабжения потребителей электрической энергией;

устройство и принцип действия основных типов полупроводниковых и фотоэлектронных приборов, их практические применение; краткие сведения о логических элементах и интегральных микросхемах.





^

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ



По электротехнике контрольная работа содержит 2 задачи и теоретические вопросы, контрольная по электронике состоит из одного теоретического вопроса и задачи. Варианты для каждого обучающегося – индивидуальные. Номер варианта определяется номером фамилии в журнале учебной группы.

Задачи и ответы на вопросы, выполненные не по своему варианту, не засчитываются.

Контрольная работа выполняется в отдельной тетради. Условия задачи и формулировки вопросов переписываются полностью. Формулы, расчеты, ответы на вопросы пишутся ручкой, а чертежи, схемы и рисунки выполняются карандашом, на графиках и диаграммах указывается масштаб. Вначале задача решается в общем виде, затем делаются расчёты по условию задания. Решение задач обязательно ведется в Международной системе единиц (СИ).

При выполнении контрольной работы необходимо следовать методическим указаниям: повторить краткое содержание теории, запомнить основные формулы и законы, проанализировать пример выполнения аналогичного задания, затем преступить непосредственно к решению задачи. К экзаменам допускаются обучающиеся, получившие положительные оценки по всем контрольным работам.




^







МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ № 1



В контрольную работу входит материал раздела программы «Электротехника».В контрольную входят две задачи и теоретические вопросы по темам В таблице 1 указаны варианты и данные к задачам, а также номера теоретических вопросов.

Методические указания к решению задачи 1

Решение задачи требует знаний закона Ома для всей цепи и ее участков, законов Кирхгофа, методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов, а также умения вычислять мощность и работу электрического тока. Содержания задач и схемы цепей приведены в условии, а данные к ним — в таблице 1. Перед решением задачи рассмотрите типовой пример 1.

Пример 1. Для схемы, приведенной на рис. 1, а, определить эквивалентное сопротивление цепи RАВ и токи в каждом резисторе, а также расход электроэнергии цепью за 8 ч работы.

Решение. Задача относится к теме «Электрические цепи постоянного тока». Проводим поэтапное решение, предварительно обозначив стрелкой ток в каждом резисторе; индекс тока должен соответствовать номеру резистора, по которому он проходит.

1. Определяем общее сопротивление разветвления RCD, учитывая, что резисторы R3 и R4 соединены последовательно между собой, а с резистором R5 параллельно: RCD = (R3 + R4) R5 / (R3 + R4+R5) = (10 + 5)*10 / (10 + 5 + 10) = 6 Ом (рис. 1,6).

2. Определяем общее сопротивление цепи относительно вводов СЕ. Резисторы и RCD и R2 включены параллельно, поэтому RСЕ = RCD R2 / /(RCD+R2) = 6*3 / (6+3)=2 Ом (рис. 1, в).

3. Находим эквивалентное сопротивление всей цепи: RАВ = R1 + RСЕ = = 8 + 2 = 10 Ом (рис. 1, г).

4. Определяем токи в резисторах цепи. Так как напряжение UAB приложено ко всей цепи, а RАВ = 10 Ом, то согласно закону Ома I1 = UAB / RAB = = 150/10 = 15 А.

Для определения тока I1 находим напряжение на резисторе R2, т. е. UCE. Очевидно, UCB меньше UAB на потерю напряжения в резисторе R1, т. е. UСЕ = = UАВ – I1 R1 = 150 – 15*8 = 30 В. Тогда I1 = UCE / R2 = 30/3 = 10 А. Так как UCD = = UCD, то можно определить токи I3,4 и I5 : I3,4 = UCD/(R3 + R4) = 30/(10 + 5) = 2 А; I5 = UCD/R5 = 30/10 = 3 А.

На основании первого закона Кирхгофа, записанного для узла С, проверим правильность определения токов:
I1 = I2 + I3,4 + I5, или 15 = 10 + 2 + 3 = 15 А.
5. Расход энергии цепью за восемь часов работы:
W = Pt = UABI1t = 150*15*8 = 18 000 Вт*ч = 18 кВт*ч.
Пусть в схеме примера 1 известны сопротивления всех резисторов, а вместо напряжения UAB задан один из токов, например I2 = 2 А. Найти остальные токи и напряжение UAB. Зная I2, определяем UCE = I2R2 = 2-3 = 6 В. Так как UCE = UCD, то

I3,4 = UCD/(R3 + R4) = 6/(10 + 5) = 0,4 А;

I5 = UCD / R5 = 6/10 = 0,6 А.
На основании первого закона Кирхгофа I1 = I2 + I3,4 + I5 = 2 + 0,4 + 0,6 = =3А. Тогда UAB = UCE + I1R1 = 6 + 3*8 = 30 В.

При расплавлении предохранителя Пр5 резистор R5 выключается и схема принимает вид, показанный на рис. 1, д. Вычисляем эквивалентное сопротивление схемы: R'AB = R1+ (R3 + R4)R2 / (R3+R4 R2) = 8 + (10 + 5)*3 / (10 + 5 + 3) = 10,5 Ом. Так как напряжение UAB остается неизменным, находим ток I1 = = UAB/R'AB = 150/10,5 = 14,28 А. Напряжение UCE = UAB – I1R1 = 150 - 14,28 * 8 = = 35,75 В.

Тогда токи

I2 = UCE/R2 = 35,75/3 = 11,9 A; I3,4 = UCE/R3,4 = 35,75/(10 + 5) = 2,38 A.

Сумма этих токов равна току I1 : 11,9 + 2,38 = 14,28 А.а1


Рис. 1

^ Методические указания к решению задачи 2

Эта задача относится к неразветвленным и разветвленным цепям переменного тока. Перед ее решением изучите материал темы «Однофазные электрические цепи переменного тока», ознакомьтесь с методикой построения векторных диаграмм.

Пример 2. Неразветвленная цепь переменного тока содержит катушку с активным, сопротивлением RK = 3 Ом и индуктивным XL = 12 Ом, активное сопротивление R = 5 Ом и конденсатор с сопротивлением xC = 6 Ом (рис. 2,а). К цепи приложено напряжение U = 100 В (действующее значение). Определить: 1) полное сопротивление цепи; 2) ток; 3) коэффициент мощности; 4) активную, реактивную и полную мощности; 5) напряжение на каждом сопротивлении. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи.

Решение. 1. Определяем полное сопротивление цепи:

Z = V(RK+R)2+(xL-xC)2 + = V(3 + 5)2 + (12 - б)2 = 10 Ом.
2. Определяем ток цепи
I = U/Z = 100/10 = 10 А.
3. Находим коэффициент мощности цепи. Во избежание потери знака угла (косинус - функция четная) определяем sin φ: sin φ = (xL- - xC)/Z = (12 - 6)/10 = 0,6; φ = 36°50'. По таблицам Брадиса определяем коэффициент мощности cos φ = cos 36°50' = 0,8.

4. Определяем активную, реактивную и полную мощности цепи:

Р = U I cosφ = 100-10*0,8 = 800 Вт или Р = I2(RK+ R) = 102 (3+5) =800 Вт;

Q = I2(xL-xC) = 102(12 - 6) =600 вар или Q=U I sinq>=1000-10-0,6=600 вар;

S = UI = 100*10 = 1000 B*А или S = I2 Z = 102-10 = 1000 В*А или

S = VP2 +Q2 = V8002 + 6002 = 1000 В*А.

5. Определяем падения напряжения на сопротивлениях цепи: URK=10*3 = 30 В; UL = IxL = 10*12 = 120 В; UR = IR = 10*5 = 50 В; UC = IхC = = 10*6 = 60 В.

Построение векторной диаграммы начинаем с выбора масштаба для тока и напряжения. Задаемся масштабом по току: в 1 см - 2,0 А и масштабом по напряжению: в 1 см - 20 В. Построение векторной диаграммы (рис. 2, б) начинаем с вектора тока, который откладываем по горизонтали в масштабе 10 А/2 А/см = = 5 см.

Вдоль вектора тока откладываем векторы падений напряжения на активных сопротивлениях URK и UR: 30 В/20 В/см = 1,5 см; 50 В/20 В/см = 2,5 см.

Из конца вектора UR откладываем в сторону опережения вектора тока на 90° вектор падения напряжения UL на индуктивном сопротивлении длиной 120 В/20 В/см = 6 см. Из конца вектора UL откладываем в сторону отставания от вектора тока на 90° вектор падения напряжения на конденсаторе Uc длиной 60 В/20 В/см = 3 см. Геометрическая сумма векторов URK, UR, UL, UC равна полному напряжению, приложенному к цепи. а2


Рис. 2
^

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1



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 1. 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.

Т а б л и ц а 1


Номера

вариантов


Номера

рисунков


Задаваемая

величина

Действие

с резисторами


Номера теоретических вопросов

замыкается

накоротко

выключается из схемы

01

1

J4,5=6А

-

R3

1,26,40

02

1

U2=100В

R6

-

3,18,42

03

1

J2=10А

-

R4

7,29,38

04

1

U3=40В

R5

-

5,20,44

05

1

U1=100В

-

R2

6,19,45

06

1

UАВ=200В

R3

-

8,17,30

07

2

UАВ=30В

-

R6

9,16,32

08

2

J1=1,08А

R4

-

10,21,33

09

2

U1=10,8В

-

R1

11,22,34

10

2

J2=0,72А

R5

-

12,23,43

11

2

J3=1,8А

-

R2

13,29,44

12

2

U4=12В

R3

-

14,35,45

13

3

UАВ=60В

-

R2

15,36,46

14

3

J2=6А

R1

-

16,26,37

15

3

U1=36В

-

R4

2,20,43

16

3

J3,4=2,16А

R2

-

7,23,46

17

3

U5=14,4В

-

R3

1,26,40

18

3

J1=2,4А

R3

-

3,18,42

19

4

J1,2=3,6А

-

R6

7,29,38

20

4

U5=21,6В

R1

-

5,20,44

21

4

J3=10,8А

-

R5

6,19,45

22

4

U6=108В

R4

-

8,17,30

23

4

J5=7,2А

-

R3

9,16,32

24

4

U4=72В

R2

-

10,21,33

25

5

J1=8А

-

R2

11,22,34

26

5

U6=48В

R1

-

4,30,46

27

5

J3=3,2А

-

R3

7,23,43

28

5

U1=32В

R2

-

9,21,46

29

5

UАВ=80В

-

R4

13,20,45

30

5

J6=4,8А

R3

-

16,22,38


Рис. 5а3


Задача 2. Неразветвленная цепь переменного тока, показанная на соответствующем рисунке, содержит активные и реактивные сопротивления, величины которых заданы в таблице № 2. 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 2

Номер варианта
Номер

рисунка

R1,

Ом

R2,

Ом

XL1,

Ом

XL2,

Ом

XC1,
Ом

XC2, Ом

Дополнительная

величина

01

6

8

4

18

-

2

-

J = 10 А

02

6

10

20

50

-

10

-

P = 120Вт

03

6

3

1

5

-

2

-

P2 = 100Вт

04

7

6

-

2

10

4

-

U = 40 В

05

7

4

-

6

2

5

-

P = 16Вт

06

7

16

-

15

5

8

-

QL1 = 135вар

07

8

4

-

6

-

4

5

P = 100Вт

08

8

8

-

6

-

8

4

UC2 = 40 В

09

8

80

-

100

-

25

15

J = 1А

10

9

10

14

18

-

20

30

UR2 = 28 В

11

9

6

2

10

-

1

3

P = 200Вт

12

9

40

20

20

-

80

20

QC1 = -320вар

13

10

12

-

10

4

20

10

Q = - 64вар

14

10

32

-

20

20

6

10

J = 4А

15

10

32

-

25

15

8

8

UL1 = 125В

16

11

4

2

5

6

3

-

J = 5А

17

11

8

4

10

15

9

-

J = 10А

18

11

4

8

10

15

9

-

Q = 1600вар

19

12

8

-

12

-

-

6

P = 72Вт

20

12

4

-

15

-

-

12

U = 30В

21

12

8

-

6

-

-

12

Q = - 48вар

22

13

2

6

-

10

4

-

U = 20В

23

13

6

10

-

8

20

-

Q = - 192вар

24

13

10

6

-

20

8

-

Y = 4А

25

14

3

-

-

-

1

3

J = 6А

26

14

16

-

-

-

8

4

P = 64Вт

27

14

4

-

-

-

2

1

Q = - 48вар

28

15

24

-

8

-

125

15

P = 24Вт

29

15

4

-

10

-

3

4

P = 64Вт

30

15

8

-

12

-

4

2

U = 80В

Рис. 8 Рис. 9а6
а4


Рис. 10 Рис. 11а7


Рис. 12 Рис. 13

а8



Рис. 14 Рис. 15

^ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

к контрольной работе №1


  1. Основные характеристики электрического поля: напряженность электрического поля, электрическое напряжение.

  2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле.

  3. Краткие сведения о различных электроизоляционных материалах и их практическое использование.

  4. Электрическая емкость. Конденсаторы. Соединения конденсаторов.

  5. Общие сведения об электрических цепях.

Электрический ток: разновидности, направление, величина и плотность.

  1. Электрическая проводимость и сопротивление проводников.

  2. Законы Ома.

  3. Проводниковые материалы: основные характеристики, материалы с малым удельным сопротивлением, сверхпроводники, материалы с большим удельным сопротивлением.

  4. Основные элементы электрических цепей постоянного тока. Режимы электрических цепей.

  5. Источники и приемники электрической энергии, их мощность и КПД.

  6. Законы Кирхгофа.

  7. Нелинейные электрические цепи постоянного тока.

  8. Основные свойства и характеристики магнитного поля.

  9. Индуктивность: собственная, катушки, взаимная. Коэффициент магнитной связи.

  10. Электромагнитные силы.

  11. Магнитные свойства вещества.

  12. Электромагнитная индукция.

  13. Принципы преобразования механической энергии в электрическую и электрическую энергию в механическую.

  14. Общие сведения об электрических измерениях и электроизмерительных приборах. Классификация электроизмерительных приборов.

  15. Измерение тока. Приборы, погрешности, расширение пределов измерения амперметров.

  16. Измерение напряжения. Приборы, погрешности, расширение пределов измерения вольтметрами.

  17. Измерение электрического сопротивления. Косвенные и прямые измерения.

  18. Переменный ток: определения, получение. Характеристики.

  19. Векторная диаграмма и ее обоснование. Элементы и параметры электрических цепей переменного тока.

  20. Трехфазная система электрических цепей трехфазная цепь.

  21. Соединение обмоток генератора. Фазные и линейные напряжения, соотношения между ними.

  22. Соединение потребителей, применение этих соединений.

  23. Назначение трансформаторов. Классификация, конструкция.

  24. Принцип действия и устройство трансформатора. Режимы работы.

  25. Типы трансформаторов и их применение: трехфазные, многообмоточные, сварочные, измерительные, автотрансформаторы.

  26. Назначение машин переменного тока и их классификация. Устройство машин переменного тока.

  27. Пуск и регулировка частоты вращения двигателей переменного тока.

  28. Однофазный электродвигатель.

  29. Устройство и принцип действия машины постоянного тока.

  30. Генераторы постоянного тока.

  31. Электродвигатели постоянного тока.

  32. Понятие об электроприводе. Классификация.

  33. Выбор электродвигателей по техническим характеристикам.

  34. Нагрев и охлаждение электродвигателей. Режимы работы электродвигателей.

  35. Схемы управления электродвигателей: общие сведения, магнитные пускатели, релейно-контактная аппаратура

  36. Схемы электроснабжения потребителей электрической энергии, общая схема электроснабжения, понятие об энергетической системе и электрической системе.

  37. Простейшие схемы электроснабжения промышленных предприятий, схемы осветительных электросетей.

  38. Элементы устройства электрических сетей: воздушные линии, кабельные линии, электропроводки, трансформаторные подстанции.

  39. Выбор проводов и кабелей.

  40. Эксплуатация электрических установок: компенсация реактивной мощности, экономия электроэнергии.

  41. Защитное заземление, защита от статического электричества.



^ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ № 2
Контрольная работа 2 содержит материал раздела «Электроника», состоит из одного теоретического вопроса и задачи на расчет выпрямителей. Прежде чем приступить к решению задач контрольной работы, следует изучить методические указания к решению задач данной темы.
  1   2   3   4

Похожие:

Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника» iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине...
Рабочая учебная программа дисциплины «Электротехника и электроника» состоит из двух разделов
Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника» iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине...
Рабочая учебная программа дисциплины «Электротехника и электроника» состоит из двух разделов
Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника» iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине...
Задания и методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника». Екатеринбург, фгаоу...
Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника» iconМетодические указания и контрольные задания по дисциплине: «Электротехника и электроника»
Методические указания предназначены для выполнения контрольной работы по предмету «Электротехника и электроника» специальности
Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника» iconМетодические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы...
Электротехника и электроника: Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы. / М. Р. Хаматдинова Челябинск:...
Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника» iconКафедра информационных технологий Дистанционное
Общая электротехника и электроника. Электротехника и электроника. Задания и методические указания к выполнению курсовой работы. М....
Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника» iconМетодические указания по выполнению контрольной работы (с заданиями)
Методические указания по выполнению контрольной работы содержат основные требования к содержанию и оформлению контрольной работы,...
Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника» iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине...
Приведены варианты заданий для домашней контрольной работы и даны методические указания по выполнению контрольной работы, изложены...
Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника» iconМетодические указания к выполнению контрольной работы для студентов...
Методические указания содержат рекомендации по выполнению контрольной работы по дисциплине «Макроэкономика», а также варианты заданий...
Методические указания к выполнению контрольной работы № контрольная работа №2 Список литературы пояснительная записка программа предмета «Электротехника и электроника» iconМетодические указания и контрольные задания по дисциплине «общая электротехника и электроника»
«Общая электротехника и электроника», контрольные задания и методические указания по выполнению контрольных заданий, а также задания...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница