6.Методичні вказівки до виконання контрольних Завдань
6.1. Завдання до розділів «Аналіз електричних і магнітних кіл»
У практичній діяльності фахівця неелектротехнічних спеціальностей частіше доводиться мати справу з електричними колами постійного струму, а також однофазними й трифазними колами синусоїдального змінного струму промислової частоти.
Електричним колом називають сукупність тіл і середовищ, які створюють замкнутий шлях для впорядкованого руху часток, що несуть електричні заряди - електричного струму. Воно служить для передачі, розподілу й взаємного перетворення електричної енергії в інші види енергії. Процеси в електричних колах описують, використовуючи поняття: електричний струм І (А), електрорушійна сила (ЕРС) Е (В), спадання напруги (напруга) U (В), опір R (r), X, Z (Ом) або провідність g,b, y (См), індуктивність L (Гн), ємність С (Ф). Основною метою більшої частини розрахунків електричних кіл є визначення струмів у вітках кола при заданих ЕРС (спадах напруги) і опорах (провідностях), тому що по силі струму вибирає перетин проводів, комутаційні й захисні апарати.
Магнітним колом називають сукупність феромагнітних і неферомагнітних елементів електротехнічних пристроїв, призначених для створення магнітних полів потрібної конфігурації й інтенсивності.
Процеси в магнітних колах описують, використовуючи поняття: магніторушійна сила (МРС) F (А), напруженість магнітного поля H (А/м), магнітна індукція B (Тл), магнітний потік (Вб), магнітна проникність (Гн/м). Часто метою розрахунків магнітних ланцюгів є визначення намагнічувальної сили F (F = WІ), утворюваної обмоткою з заданою кількістю витків W, при заданому магнітному потоці - пряма задача. Іноді доводиться вирішувати зворотну (перевірочну) задачу - розраховувати магнітний потік у колі при заданій силі струму І та прийнятих параметрах обмотки.
Розрахунки електричних і магнітних кіл розкривають прикладне значення законів Ома, Джоуля - Ленца, Кірхгофа в різних формах, дозволяють на практиці закріпити отримані знання з відповідних розділів дисципліни.
Завдання до розділів "Аналіз електричних і магнітних кіл" складається із чотирьох задач.
Задача 1. Розрахунок лінійного електричного кола постійного струму
1.1. Обсяг завдання. Провести аналіз лінійного розгалуженого кола постійного струму (рис. 1.1 – 1.10), зібраного із джерел ЕРС (Е) і приймачів струму – опорів R, та розрахувати його за вихідними даними (табл.1.1 і табл.1.2) наступним чином:
1) спростити схему шляхом заміни послідовно й паралельно з’єднаних опорів еквівалентними;
2) застосувавши метод безпосереднього використання законів Кірхгофа або метод контурних струмів, визначити струми у вітках для спрощеної та вихідної схеми;
3) скласти баланс потужностей для вихідної схеми.
Таблиця 1.1
Розрахункові дані |
Число одиниць шифру |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Рис. № |
1.10 |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
Е1, В |
200 |
220 |
150 |
150 |
100 |
220 |
250 |
180 |
127 |
180 |
Е2, В |
200 |
150 |
80 |
120 |
200 |
180 |
220 |
230 |
150 |
180 |
Е3, В |
50 |
70 |
200 |
100 |
80 |
90 |
40 |
50 |
180 |
150 |
Таблиця 1.2
Розрахункові дані |
Число десятків шифру |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
R1, Ом |
160 |
6 |
30 |
65 |
10 |
20 |
40 |
35 |
15 |
30 |
R2, Ом |
90 |
18 |
40 |
60 |
20 |
30 |
20 |
25 |
20 |
15 |
R3, Ом |
65 |
80 |
60 |
30 |
40 |
35 |
38 |
45 |
30 |
25 |
R4', Ом |
50 |
12 |
8 |
12 |
150 |
120 |
25 |
30 |
85 |
45 |
R4", Ом |
150 |
6 |
12 |
100 |
60 |
40 |
20 |
120 |
10 |
10 |
R5, Ом |
30 |
10 |
35 |
70 |
35 |
50 |
45 |
40 |
40 |
50 |
R6', Ом |
75 |
36 |
150 |
35 |
20 |
100 |
120 |
25 |
60 |
70 |
R6", Ом |
180 |
50 |
80 |
15 |
50 |
80 |
60 |
15 |
90 |
80 |
