Задача 17

Параллельный колебательный контур подключен к источнику энергии с напряжением U=90 мВ и угловой частотой  =100 рад/с. Параметры катушки: активное сопротивление R=1,6 Ом, индуктивность L=400 мГн.

Определить: резонансную ёмкость С₀; токи I₁, I₂, I в момент резонанса; характеристическое сопротивление Zс и добротность контура Q.

Вычислить токи I₁, I₂, I при заданных значениях ёмкости конденсатора: С = 0; 125; 250; 375; 500 мкФ. Результаты расчётов свести в таблицу и построить графики токов I₁, I₂, I в зависимости от ёмкости в масштабе М_I=0,5 мА/см и М_с=50 мкФ/см.

Задача 18

Параллельный колебательный контур подключен к источнику энергии с напряжением U=120 В и угловой частотой =600 рад/с. Параметры катушки: активное сопротивление R=12,1 Ом, индуктивность переменная; ёмкость конденсатора С=5,55 мкФ.

Определить: резонансную индуктивность L₀; токи I₁, I₂, I в момент резонанса; характеристическое сопротивление Zс и добротность контура Q.

Вычислить токи I₁, I₂, I при заданных значениях индуктивности катушки: L= 0; 100; 300; 500; 700; 1000 мГн. Результаты расчётов свести в таблицу и построить графики токов I₁, I₂, I в зависимости от индуктивности в масштабе М_I=200 мА/см и М_L=125 мГн/ см.

Задача 19

Р₁ R₁

Замыканием рубильника Р₁ катушка индуктивности, +

соединенная последовательно с резистором R₁=1,6 Ом, R

подключается к источнику постоянного напряжения

U = 4 В. Параметры катушки: R=0,4 Ом; L=0,8 Гн. U

Спустя время, равное 5 после включения, замыкает- Р₂ L

ся рубильник Р₂. Определить постоянную времени цепи

и значения тока в катушке для моментов времени t=0; -

1; 2; 3; 4; 5 в каждом переходном процессе. Вычислить время двух переходных процессов (–постоянная времени цепи).

Задача 20

Двухжильный кабель отключается от источника постоянного напряжения U=500 В и разряжается через сопротивление изоляции R=80 Мом.

Начертить эквивалентную схему цепи. Определить ёмкость кабеля, если через t = 32,2 с после отключения кабеля напряжение между жилами стало равным 100 В. Рассчитать значение напряжения между жилами кабеля и тока в изоляции при отключении кабеля для моментов времени t = 0; ; 2; 3; 4; 5 .

Задача 21

Какое напряжение надо подвести к обмотке реле, индуктивность которой L=2 Гн, а активное сопротивление R=500 Ом, чтобы за время t =12·10^-3 с от момента включения цепи ток в ней достиг значения 38 мА.

Начертить схему цепи. Рассчитать значение тока в катушке для моментов времени t = 0; ; 2; 3; 4; 5.

Задача 22

Вольтметр, присоединенный к зажимам конденсатора ёмкостью С=5 мкФ, показал U=385 В, когда к конденсатору было приложено постоянное напряжение. Спустя 2 с после отключения конденсатора от источника питания показание вольтметра стало 7,05 В.

Начертить схему цепи. Определить постоянную времени цепи и сопротивление вольтметра, энергию электрического поля конденсатора в момент времени t =0. Рассчитать значение напряжения на обкладках конденсатора и тока в цепи вольтметра при разряде конденсатора для моментов времени t=0; ; 2; 3; 4; 5.

Задача 23

Конденсатор ёмкостью 50 мкФ, заряженный до напряжения U=200 В, разряжается через резистор R= 10 кОм.

Начертить схему цепи. Определить время разряда конденсатора, величину разрядного тока и энергию электрического поля конденсатора для моментов t=0 и t = 0,8 с после начала разряда. Рассчитать значение напряжения на конденсаторе и разрядного тока для моментов времени t = 0; ; 2; 3; 4; 5.

Задача 24

Катушка индуктивности, активное сопротивление которой R = 50 Ом, включается на постоянное напряжение U=5 В. Через 1 мс после включения ток в катушке равен 90,5 мА.

Начертить схему цепи. Определить индуктивность катушки, а также количество энергии, накопленной в магнитном поле катушки к моменту времени, когда закончится переходный процесс. Рассчитать значение тока в катушке для моментов времени t = 0; ; 2; 3; 4; 5 .

Задача 25

В трёхфазную четырёхпроводную сеть с линейным напряжением U_л =380 В звездой включены лампы накаливания. Мощность каждой лампы Р₁ = 60 Вт. Количество ламп в каждой фазе: n _А = 44; n _В = 33; n _С = 66.

Начертить схему цепи. Определить фазное напряжение, фазные и линейные токи, активную мощность трёх фаз.

Построить в масштабе М_U = 44 В/см и М_I = 4 А/см векторную диаграмму напряжений и токов; графически определить ток в нулевом проводе.

Задача 26

В трёхпроводную трёхфазную сеть с линейным напряжением U_л = 220 В включены треугольником резисторы сопротивлением R_АВ=55 Ом; R_ВС=110 Ом; R_СА = 20 Ом.

Начертить схему цепи. Вычислить мощность, потребляемую цепью и токи в нагрузках. Построить векторную диаграмму напряжений и токов в масштабе: М_U = 44 В/см; М_I = 2 А/см; графически определить токи в линейных проводах.

Задача 27

Три одинаковых приёмника с сопротивлением Z =17 Ом и коэффициентом мощности cos  = 0,882 (индуктивный) соединены звездой и питаются от трёхфазной сети с линейным напряжением U_л = 380 В.

Начертить схему цепи. Определить фазное напряжение; фазные и линейные токи; полную, активную, реактивную мощности и коэффициент мощности трёхфазного потребителя. Построить в масштабе М_U = 44 В/см; М_I = 4 А/см векторную диаграмму напряжений и токов.

Задача 28

В трёхфазную сеть напряжением U_л = 380 В включен двигатель, потребляющий мощность Р =15 кВт с коэффициентом мощности cos  = 0,8. Обмотка двигателя соединена звездой.

Начертите схему цепи. Определить фазное напряжение; линейный ток двигателя; полное Z_ф, активное R_ф и индуктивное X_Lф сопротивления фазы; полную S и реактивную Q мощности двигателя. Построить в масштабе М_U = 44 В/см; М_I = 10 А/см векторную диаграмму напряжений и токов.

Задача 29

В трёхфазную четырёхпроводную сеть с линейным напряжением U_л =380 В включены звездой разные по характеру сопротивления: фаза А: Xс_А = 22 Ом, фаза В: R_В =22 Ом, фаза С: R_С =10 Ом.

Начертить схему цепи. Определить фазное напряжение; фазные токи и активную мощность, потребляемую всей цепью.

Построить в масштабе М_U = 44 В/см; М_I = 4 А/см векторную диаграмму токов и напряжений. По векторной диаграмме определить значение тока в нулевом проводе.

Задача 30

В трёхфазную цепь с линейным напряжением U_л =220 В включен приёмник энергии мощностью Р=9 кВт с коэффициентом мощности cos =0,6 (индуктивный). Схема соединения нагрузки – треугольник.

Начертить схему цепи. Определить фазное напряжение; фазные и линейные токи; полную S и реактивную Q мощности всей цепи. Построить в масштабе М_U = 44 В/см; М_I = 5 А/см векторную диаграмму напряжений и токов.

Задача 31

Трёхфазный асинхронный двигатель серии А4 имеет следующие номинальные характеристики: номинальная мощность Р_н = 11 кВт; частота вращения ротора n_2н = 2900 об/мин; номинальный КПД:  = 0,88; коэффициент мощности cos =0,9. Номинальное напряжение U_н =380 В. Частота тока сети f_1н =50 Гц. Определить частоту вращения магнитного поля n₁; скольжение s_н; номинальный момент M_н двигателя.

Задача 32

Трехфазный восьмиполюсный асинхронный двигатель (р=4) включен в сеть напряжением U₁=380 В и частотой f₁=50 Гц. Двигатель развивает вращающий момент М₂= 911 Н м при скольжении s = 2%. Потребляемая из сети мощность Р₁=81 кВт, ток I₁=140 А.

Определить частоту вращения магнитного поля статора n₁; частоту вращения ротора n₂; коэффициент мощности двигателя cos ; полезную мощность двигателя Р₂ и суммарные потери мощности в нем _Р.

Задача 33

Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения потребляет из сети напряжением U=220 В мощность Р₁ = 21,5 кВт. Частота вращения якоря n=1000 об/мин; КПД  = 0,79; сопротивление цепи двигателя R_я+R_в= 0,217 Ом.

Определить полезную мощность на валу двигателя Р₂; ток в обмотке якоря I_я; противо-ЭДС E в обмотке якоря; момент вращения двигателя М; суммарные потери мощности _Р. Начертить схему соединений двигателя последовательного возбуждения.

Задача 34

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением используется для питания специальной аппаратуры. Напряжение на зажимах генератора

U=250 В; ток в нагрузке I = 95 А. Сопротивление обмотки якоря R_я = 0,1 Ом; возбуждения R_в = 50 Ом; КПД генератора  = 0,9.

Определить ЭДС генератора Е; токи в обмотке якоря I_я и в обмотке возбуждения I_в; полезную мощность, отдаваемую генератором Р₂; мощность, затраченную электродвигателем на работу генератора Р₁. Начертить схему соединений генератора с последовательным возбуждением.

Задача 35

Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением используется для приведения центробежного насоса. Противо-ЭДС, которая индуцируется в обмотке якоря при работе двигателя Е = 265 В; ток в обмотке якоря I_я = 100 А; сопротивление обмотки якоря I_я=0,1 Ом; возбуждения R_в=55 Ом; КПД =0,85; частота вращения якоря n = 956 об/мин.

Определить напряжение U сети, от которой питается двигатель; момент вращения М; ток в обмотке возбуждения I_в; общий ток двигателя I; мощность на валу двигателя Р₂ и потребляемую из сети Р₁. Начертить схему соединений двигателя с параллельным возбуждением.

Задача 36

Генератор постоянного тока параллельного возбуждения потребляет от первичного двигателя мощность Р_1н = 84 кВт; напряжение на зажимах генератора U_н = 230 В; сопротивление внешней цепи R_н =0,7 Ом; сопротивление обмотки якоря R_я = 0,03 Ом; ток в обмотке возбуждения I_в = 10А.

Определить номинальную мощность генератора Р_2н; КПД _н; ток, отдаваемый во внешнюю цепь I_н; ток в обмотке якоря I_я; потери мощности в обмотках: якоря Р_я и возбуждения Р_в; ЭДС генератора Е. Начертить схему соединений генератора параллельного возбуждения.