Электротехника Расчет разветвленной цепи постоянного тока Расчет переходных процессов Метод узловых потенциалов Метод наложения Трехфазный электрический ток Соединение звездой Структурная схема выпрямителя

Пример Электрическая цепь, состоящая из нескольких резисторов, имеет эквивалентное сопротивление Rэк1 = 10 Ом. Каким способом и какой по значению сопротивления резистор Rx следует подключить к цепи, чтобы увеличить эквивалентное сопротивление этой цепи до величины Rэк2 = 25 Ом?

Дано: Rэк1 = 10 Ом, Rэк2 = 25 Ом. Определить значение и способ подключения Rx.

Решение При последовательном соединение резисторов эквивалентное сопротивление цепи равно сумме их сопротивлений. Так как эквивалентное сопротивление цепи Rэк2 по сравнению с прежним значением Rэк1 увеличивается, то резистор Rx надо включить в цепь последовательно:

Rэк2 = Rэк1 + Rx→Rx = Rэк2 - Rэк1= 25 - 10 = 15 Ом.

Ответ: Rx = 15 Ом (Рисунок 5)

Пример 3 Электрическая цепь, состоящая из нескольких резисторов, имеет эквивалентное сопротивление Rэк1 = 10 Ом. Каким способом и какое по значению сопротивление резистора Rx следует подключить, чтобы уменьшить эквивалентное сопротивление цепи до Rэк2 = 6 Ом?

Дано: Rэк1 = 10 Ом, Rэк2 = 6 Ом.

Определить значение и способ подключения Rx. Проводниковые материалы Металлические проводниковые материалы разделяются на материалы высокой проводимости и материалы высокого сопротивления. Материалы высокой проводимости используются для изготовления проводов, обмоток электрических машин и аппаратов, электроизмерительных приборов и т.д. Материалы высокого сопротивления применяются в электронагревательных устройствах, лампах накаливания, реостатах и т.п. Металлические проводниковые материалы характеризуются удельным сопротивлением, температурными коэффициентами удельного сопротивления и линейного расширения, пределом прочности при растяжении и относительным удлинением при разрыве.

 Решение При параллельном соединении резисторов обратное значение эквивалентного сопротивления цепи равно сумме обратных значений сопротивлений отдельных резисторов

I/Rэк = 1/R1 + 1/R2 + …+1/Rn

и будет меньше наименьшего сопротивления резисторов. Например, параллельно соединены резисторы сопротивлениями 100, 50, 10; 0,5 Ом. Эквивалентное сопротивление такого соединения меньше 0,5 Ом.

По условию задачи, эквивалентное сопротивление Rэк2 меньше первоначального значения Rэк1, поэтому резистор Rx подключается к цепи параллельно, а значение его сопротивления определяют следующим образом:

1/Rэк1 + 1/Rx → 1/Rx = 1/Rэк2 - 1/ Rэк1 = 1/6 - 1/10 = 1/15.

Ответ: Rx = 15 Ом

Применяя описанную методику, рекомендуется решить задачи 1 - 3, к которым даны ответы для контроля правильности решения. Позисторная защита Тепловая защита, реагирующая непосредственно на температуру защищаемого объекта. При этом датчики температуры устанавливаются на обмотке двигателя. В качестве датчиков температуры применяют термисторы и позисторы.

 

 

 

Рисунок 5 Рисунок 6

 

 

Рисунок 7 Рисунок 8

   

 

Рисунок 9 Рисунок 10

 

 

 

Рисунок 11

Задача1 Определить эквивалентное сопротивление схем электрических цепей, приведенных на рисунке 7-11.

Ответ: Rэк = 10 Ом (рисунок 7), Rэк = 3 Ом (рисунок 8), Rэк = 10 Ом (рисунок 9).

Задача 2 Определить эквивалентное сопротивление цепи (рисунок 10), токи, проходящие через каждое сопротивление, стоимость электрической энергии за время t = 10ч, если 1 кВт∙ч стоит по действующему тарифу.

Ответ: Rэк =10 Ом, I = I1 = I5 = 10 A, I2=6 A, I34 = 4 A, стоимость электрической энергии по действующему тарифу.

Задача 3 Для схемы, изображенной на рисунке 11, определить эквивалентное сопротивление, напряжения на каждом сопротивлении.

Ответ: Rэк = 5 Ом, U3 = 72 B, U1 = 48 B, U2 = 24 B, U45 = U4 + U =48B.

2.28. За месяц работы завода показания счетчиков активной энергии увеличились на 115 000 кВт×ч, а реактивной на 65 000 кВАр·час. Найдите среднемесячный коэффициент мощности.

Ответ: 0,87.

2.29. Мощность лампы накаливания, включенной в сеть с напряжением 220 В равна 60 Вт. Найдите сопротивление лампы, потребляемый ток и энергию, расходуемую за 10 часов работы.

Ответ: I=0,27 A, R=815 Ом, W=0,6 кВт×час.

2.30. Конденсатор емкостью 8,36 мкФ поставлен под синусоидальное напряжение 380 В промышленной частоты. Найдите ток в цепи конденсатора.

Ответ: 1 А.

2.31. При включении конденсатора на синусоидальное напряжение 220 В промышленной частоты в цепи устанавливался ток 0,5 А. Найдите емкость конденсатора.

Ответ: 7,24 мкФ.

2.32. Последовательно с катушкой, сопротивление которой Rк=3,75 Ом, а индуктивность L=15,92 мГн, включен реостат с сопротивлением Rр=8,25 Ом. Цепь поставлена под синусоидальное напряжение u=183,3sin314t. Найдите ток в цепи, напряжение на катушке и реостате, коэффициент мощности цепи и катушки. Постройте векторную диаграмму.

Ответ: I=10 A, Uк=62,5 В, UР=82,5 В, cosjк=0,6, cosj=0,923.

2.33. Неразветвленная цепь составлена из двух катушек: у первой катушки индуктивность L1=5 мГн и сопротивление R1=1,57 Ом, у второй индуктивность L2=8,6 мГн и сопротивление R2=0,9 Ом. Найдите ток в цепи и напряжение на каждой катушке при подключении цепи к источнику синусоидального тока промышленной частоты напряжением 12,6 В. Постройте векторную диаграмму.

Ответ: I=2,5 A, U1=5,52 В, U2=7,1 В.

2.34. Найдите ток в неразветвленной части цепи, представленной на рис. 2.15, при ее подключении к источнику синусоидального тока промышленной частоты напряжением 220 В, если R1=7 Ом, L1=76,4 мГн и сопротивление R2=36,75 Ом.

Ответ: 11,32.

Пример На рисунке 2 изображена электрическая цепь со смешанным соединением резисторов. Известны значения сопротивлений резисторов R1 = 3 Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 15 Ом, R4 = 1 Ом, напряжение U= 110 B и время работы цепи t = 10 ч. Определить токи, проходящие через каждый резистор, I1, I2, I3, I4, общую мощность цепи Р и расход энергии W.

Соединение потребителей звездой

Пример Три активных сопротивления Rф1 = 22 Ом, Rф2= 27,5 Ом, Rф3 = 11 Ом соединены треугольником и присоединены трехпроводной трехфазной линии с линейным напряжением Uл = 220 В (рисунок 14). Определить фазные (IAB, IBC,ICA) и линейные (IA,IB,IC) токи, фазные (Рф1,Рф2, Рф3) и общую Р мощности трехфазной цепи.

Пример Три одинаковых потребителя, имеющих активные сопротивления Rф1 = Rф2 = Rф3 = 10 Ом, соединены треугольником (рисунок 14) и подключены к трехфазной электрической цепи с линейным напряжением Uл = 220 В. Определить: фазные IAB, IBC, ICA и линейные IA,IB,IC токи, фазные мощности РАВ, РВС, РСА и общую активную мощность трехфазной цепи Р.


Примеры выполнения курсовой работы по электротехнике