МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ  ТАТАРСТАН

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

  «КОЛЛЕДЖ НЕФТЕХИМИИ И НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ ИМЕНИ Н.В.ЛЕМАЕВА»

Методические указания к контрольной работе

по учебной дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов                          заочной формы обучения специальностей:

15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)»;

18.02.06 «Химическая технология органических веществ»;

18.02.09 «Переработка нефти и газа»

                                                             2019 г.

РАССМОТРЕНО:                 УТВЕРЖДАЮ                                                                на заседании ПЦК электро-                                     Зам,директора по УМР                                                                                        технических дисциплин          _________  Г.Х.Ямалиева                                                                                                                                                             протокол №___                                                             «___» ________ 2019 г.                                                                                                 от «___» ________2019 г.                                                                                                                                    председатель ПЦК                                                                                                     _______   Н.А.Васильева        

.

Разработал:  Хафизов М.Н. – преподаватель ПЦК электротехнических                                                                                

                                                   дисциплин.

.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ  КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ.

     В соответствии ФГОС СПО специальности, в результате изучения дисцип-лины “Электротехника и электроника” студент должен

уметь:

- рассчитывать параметры и элементы электрических и электронных устройств;

- собирать электрические схемы и проверять их работу;

- измерять параметры электрической цепи.

знать:

- физические процессы в электрических цепях;

- методы расчета электрических цепей;

- методы преобразования электрической энергии.

    Целью контрольной работы является проверка усвоения студентами курса учебной дисциплины «Электротехника и электроника». Предлагаемые задания охватывают весь основной материал курса и соответствуют программе по учеб-ной дисциплине «Электротехника и электроника».Приступить к выполнению контрольной работы следует после изучения необходимого материала и реше-ний  задач из рекомендуемой литературы.

     По курсу учебной дисциплины «Электротехника и электроника» пред-усмотрена одна контрольная работа, которая содержит два теоретических  вопроса  и одну расчётную задачу (смотреть таблицу вариантов контроль-ных вопросов).

     Варианты для каждого студента - индивидуальные. Номер варианта определяется порядковым шифром, указанным  в журнале группы.        

     Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, не засчитывается и возвращается студенту. Если контрольная работа получила неудовлетвори-тельную оценку, то студент выполняет ее снова или по новому варианту в зави-симости от указания преподавателя и отправляет на проверку. При зачтении контрольной работы с доработкой необходимо после замечаний рецензента исправить ошибки и написать правильный вариант ответа.

         Контрольная работа выполняется в отдельной тетради, желательно в клет-ку. Теоретические вопросы и условия задачи переписываются полностью. Оставляются поля  для замечаний рецензента, а в конце тетради – 1–2 страницы для рецензии. Все рисунки, схемы и графики должны выполняться аккуратно в масштабе. Единицы физических и электрических величин должны приводиться в Международной системе единиц (СИ). В конце работы необходимо привести список использованной литературы.

                Порядок выполнения контрольной работы.

1.Изучить по учебнику или конспекту основные законы электро-техники: законы Ома, Кирхгофа, Джоуля - Ленца.

2.Изучить по учебнику или конспекту методики расчета цепей постоянного тока, составление баланса мощностей, построения потенциальной диаграммы.

3.Изучить по учебнику или конспекту методики расчета цепей переменного тока.

4.Разобрать методику построения векторной диаграммы, тре-угольников напряжений, сопротивлений и мощностей.

5.Изучить формулы и физический смысл активной, реактивной и полной мощности цепи переменного тока, баланса мощностей.

6.Изучить влияние характера нагрузки цепи на фазовый сдвиг между током и напряжением участка и всей цепи.

7.Изучить по учебнику трехфазные цепи переменного тока.

8.Выбрать вариант задания согласно своему шифру и выполнить расчет с построением векторной диаграммы.                                                                                    9. Изучить по учебнику основы электроники и методику построения схем на полупроводниковых элементах.

                                                           ТАБЛИЦА
                                       вариантов контрольных работ.

по дисциплине: «Электротехника и электроника»

                        Вопросы контрольной работы по учебной дисциплине

                                       «Электротехника и электроника».

                                                       Вопрос 1.

    1.Основные свойства и характеристики электрического поля.

2.Закон Кулона. Работа по перемещению заряда в электрическом поле.

3. Электрическая ёмкость. Конденсаторы. Соединения конденсаторов.                               4. Электрические цепи постоянного тока. Элементы схем электрической цепи.     5. Электродвижущая сила (ЭДС), электрическое сопротивление. Закон Ома.              6. Электрическая проводимость. Резистор. Соединение резисторов.                         7. Режимы работы электрической цепи. Энергия и мощность электрической цепи.                                                                                                                                                        8. Расчёт электрических цепей постоянного тока. Первый и второй законы Кирхгофа.                                                                                                                                          9. Основные свойства и характеристики магнитного поля.                                                 10. Магнитные свойства вещества. Намагничивание ферромагнетика. Гестерезис.                                                                                                                                   11. Электромагнитная индукция. ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции.                   12. Магнитный поток и потокосцепление. Работа при перемещении проводника с током в магнитном поле.                                                                                                          13. Электрические цепи переменного тока. Получение синусоидальной ЭДС.           14. Характеристики цепей переменного тока.                                                                          15. Уравнения и графики синусоидальных величин.                                                                      16. Электрическая цепь с активным сопротивлением, катушкой индуктивности и ёмкостью.                                                                                                                                   17. Неразветвлённые и разветвлённые цепи переменного тока.                                          18. Треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей.                                                   19. Колебательный контур. Ток и напряжение в колебательном контуре. Характеристики колебательного контура.                                                                          20. Резонанс напряжений и токов. Условие возникновения резонансов. Векторные диаграммы.                                                  

                                                 Вопрос 2.

1. Общие понятия о трёхфазных электрических цепях.Получение трёхфазной ЭДС. Основные параметры и характеристики.

2. Соединение обмоток трёхфазной системы звездой при симметричной нагруз-ке.                                                                                                                                              3.Соединение обмоток трёхфазной системы треугольником при симметричной

нагрузке.                                                                                                                                   4. Трёхпроводные и четырёхпроводные трёхфазные электрические цепи.

    5. Расчёт симметричной трёхфазной электрической цепи при различных соединениях нагрузки.

6. Виды и методы электрических измерений. Виды средств измерений.

7. Точность измерений. Погрешность результата измерений. Погрешность средств измерений.

8. Измерительные приборы магнитоэлектрической и выпрямительной систем.

9. Измерительные приборы электромагнитной и электродинамической систем.

10. Измерение тока, напряжения и сопротивления.

11. Измерение мощности и электрической энергии.

12. Измерение неэлектрических величин электрическими методами.

13. Принцип действия и устройство однофазного трансформатора.

14. Принцип действия и устройство трёхфазного трансформатора.

15. Электрические машины переменного тока. Назначение, устройство.

16. Электрические машины постоянного тока. Назначение, устройство.

17. Электрический привод. Назначение, устройство, принцип работы.

18. Физические основы работы полупроводниковых приборов.

19. Одно- и двухполупериодные выпрямители. Мостовая схема выпрямителя.

20. Электронные усилители. Схемы включения транзисторов. Принцип работы.

                               Задачи к контрольной работе.

1. В противоположенных вершинах воображаемого прямоугольника со сторонами 6 и 8 см в вакууме расположены заряженные точечные тела

                                                                                                                            Определить напряженность электрического поля в двух других вершинах прямоугольника.

2.Для схемы изображенной на рисунке заданы: .

Рассчитать эквивалентную емкость   И заряды на обкладках конденсаторов.

3.В электрическую цепь постоянного тока напряжением 36 В. паралельно включены три лампы накаливания, сопротивление нити которых составляет: первая лампа  R1 = 6 Ом, вторая лампа  R2 = 9 Ом, третья лампа  R3 = 4 Ом. Начертить схему электрической цепи. Определить токи в ветвях и общий ток всей электрической цепи. Рассчитать активную мощность, потребляемую каждой из ламп.

4.В электрическую цепь постоянного тока с напряжением U= 200 В. последовательно - паралельно включены пять резисторов с сопротивлениями: R1= R2 = 10 Ом, R3 =15 Ом,   R4 =10 Ом, R5 = 9 Ом, причём резисторы R1 и R2 , R3 и R4 соответственно включены паралельно, а R5 включён последовательно с ними. Начертиь  схему электрической цепи, рассчитать эквивалентное сопротивление  Rэкв. всей цепи,  общий ток всей цепи и токи в разветвлённых частях схемы, падение напряжения на каждом из резисторов.

5. Определить токи и напряжения всех участков цепи на указанной схеме, если известны:  Составить баланс мощностей.

6. Два резистора включены в электрическую цепь последовательно. Один из них изготовлен из медного проводника сечением  и длиной 5м, а другой из вольфрама сечением 1,5 и длиной 10м. Определить общее сопротивление цепи и ток в ней, если к электрической цепи приложено постоянное напряжение 50В, а также энергию, выделяемую на этих резисторах.

7. Для схемы изображенной на рисунке заданы:

Определить токи во всех элементах схемы и КПД источника.

8. Рассчитать сопротивление мостовой схемы соединения резистивных элементов при значении их сопротивлений: Rab = Rbc = 10 OМ,  Rca = 20 Ом, R1 = 2,5 Ом , R2 = 5 Ом. При решении использовать метод преобразования «треугольника» в «звезду».

9. Определить методом наложения токи всех ветвей в схеме электрической цепи указанной на рисунке, при значениях параметров элементов: E= 10 B, J = 5 A,  R1 = 2 Oм, R2 = 2 Ом, R3 =3 Ом.

10. Определить методом  узловых потенциалов токи всех ветвей схемы, указанной на рисунке, при значениях параметров элементов: E1= 10 B, E2= 3,5 B,  J = 2 A, R1 = R2 =  R3 = R4 = R5 = R6 = 1 Ом.

11. Определить методом контурных токов токи всех ветвей указанной на данной схеме при значениях параметров элементов:

12. Генератор с ЭДС Е1 = 100 В и аккумуляторы с ЭДС Е2 =130В и Е3 = 90 В включены по схеме на рисунке. Сопротивление потребителей: R1 = 16 Ом, R2 = 12 Ом, R3 = 4 Ом, R4 = 8 Ом, а внутренние сопротивления источников r1 = 6 Ом, r2 = 9 Ом, r3 = 5 Ом.  Определить ток в цепи, построить потенциальную диаграмму цепи, составить и проверить баланс мощностей.

13. В цепь переменного тока напряжением 220 В. частотой f=50 Гц. последовательно включены  резистор с сопротивлением R = 20 Ом, катушка c индуктивностью  L = 100 мГн и конденсатор ёмкостью С = 160 мкФ. Начертиь схему электрической цепи, определить полное сопротивление цепи Z и величину тока в цепи I.

14. В цепь переменного тока напряжением 380 В. Частотой f = 100 Гц паралельно включены резистор с сопротивлением R= 50 Ом, катушка c индуктивностью  L = 200 мГн и конденсатор ёмкостью С = 320 мкФ. Начертиь схему электрической цепи, определить полное сопротивление цепи Z и величину общего тока I в цепи и токи в ветвях электрической цепи.

15. Конденсатор емкостью С=3,4 мкФ и катушка с активным сопротивлением R=50 Ом и индуктивностью L=29,8 мГн подключены последовательно к генератору с напряжением U= 200В. Определить ток, активную, реактивную и полную мощности катушки, конденсатора и всей цепи при неизменном напряжении генератора и трех значениях частоты: f=fp ; ffp где fp – резонансная частота.

16. Определить ток в неразветвленной части электрической цепи и токи в ветвях, активную, реактивную и полную мощность всей цепи. Нарисовать векторные диаграммы проводимостей, токов и мощностей. Дано: U=200 B, f=100Гц, R = 10 Ом, L= 55,2 мГн, С= 138мкФ,

17. К трехфазному трансформатору с линейным напряжением на вторичной обмотке 380В включены звездой электрические лампы мощностью 40 кВт каждая (по 100 шт. в фазе) и трехфазный двигатель мощностью 10 кВт, имеющий КПД 85%.

18. В цепь переменного тока напряжением 380 В. Частотой f = 100 Гц паралельно включены резистор с сопротивлением R= 50 Ом, катушка c индуктивностью  L = 200 мГн и конденсатор ёмкостью С = 320 мкФ. Начертиь схему электрической цепи, определить полное сопротивление цепи Z и величину общего тока I  в цепи и токи в ветвях электрической цепи.

19. Выполнить расчет трехфазной цепи при соединении фаз генератора и приёмника   звездой: нарисовать схему, определить линейные и фазные токи, составить баланс мощностей.  При расчёте учесть, что нагрузка в фазе А активная R = 50 Ом, в фазе В емкостная Хс = 50 Ом, в фазе С индуктивная ХL = 50 Ом, а фазное напряжение Uф = 220 В.

20. Приемник электрической энергии, соединенный треугольником, имеет активное сопротивление R= 12 Ом и емкость С = 199 мкФ. Определить: токи в фазах приемника и в линии, с помощью которой приемник подключен к сети с линейным напряжением U = 220 B и частотой f= 50 Гц; активную, реактивную и полную мощности приемника.