Методические рекомендации к выполнению контрольной работы по электротехнике (для заочников)
учебно-методическое пособие на тему

Министерство образования и науки Краснодарского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Краснодарского края

«Кореновский политехнический техникум»

        Методические указания и контрольные задания по дисциплине:

                                          « Основы электротехники»

для студентов заочного отделения

специальности 270802

«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»


Составил преподаватель

профцикла : Савеленко О.К.

Кореновск 2015 г.

Содержание:

1.Введение.

2. Оформление контрольной работы по предмету.

3.Вид титульного листа.

4.Краткий курс электротехники.

5.Задания к выполнению контрольной работы по дисциплине

«Электротехника»

Введение


Методические указания предназначены для выполнения контрольной работы по предмету «Электротехника» специальности «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» .
Предлагаемые контрольные задания охватывают весь основной курс «Электротехника» по разделам: электрическое поле, электрические цепи постоянного тока, электрические цепи переменного тока, однофазные электрические цепи, трехфазные электрические цепи, трансформаторы, электрические машины, электроника.

При изучении курса и выполнения контрольного задания рекомендуются учебники и учебные пособия, выпущенные в последние годы. При изучении курса рекомендуется пользоваться одним учебником при изучении всего курса, и только тогда, когда тот  или иной вопрос изложен в нем недостаточно ясно или не нашел отражения.

Целесообразность такого подхода обусловлена тем, что в учебниках имеется небольшая разница в обозначениях и это может вызвать некоторые затруднения при переходе от одного учебника к другому.

При изучении курса «электротехника» студентам необходимо составлять конспект, в который полезно выписывать основные законы, формулы. Этот конспект окажет большую помощь при выполнении контрольной работы и подготовки к зачету.

В качестве достаточно полного перечня вопросов для самопроверки могут служить названия параграфов учебника П.А .Бутырин, О.В. Толчеев.
Также при подготовки к зачету и выполнению контрольной работы можно воспользоваться любыми учебниками по электротехнике.


2.Оформление контрольной работы по предмету 

«Электротехника»

1. 
   Контрольная работа должна быть оформлена в Microsoft Office Word, шрифтом Times New Roman, размером 14
   Титульный лист должен быть оформлен в соответствии с установленной формой ГБОУ СПО Кореновский политехнический техникум КК  для заочного отделения специальности «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».
2. 
   Электрические схемы из задания для контрольной работы могут быть либо отсканированы со всеми обозначениями, либо начерчены.
3. 
   Все последующие данные по решению контрольных заданий должны быть только в печатном виде.
4. 
   Контрольное задание №1 рассчитано на 25 вариантов. Номер варианта выбирается исходя из порядкового номера по журналу группы. В решении задач нужно расписать пошаговое действие каждого пункта решения.
5. 
   Контрольное задание №2 рассчитано на 25 вариантов. Номер варианта выбирается исходя из порядкового номера по журналу группы. В решении задач нужно расписать пошаговое действие каждого пункта решения.
6. 
   Контрольное задание №3 рассчитано на 4 варианта. Номер варианта выбирается по принципу:

1-1; 2-2; 3-3; 4-4; 5-1; 6-2; 7-3; 8-4; 9-1; 10-2; 11-3; 12-4; 13-1; 14-2; 15-3; 16-4; 17-1; 18-2; 19-3; 20-4; 21-1; 22-2; 23-3; 24-4; 25-1; 26-2; 27-3; 28-4.

8. 
   Контрольное задание №4 рассчитано на 25 вариантов. Номер варианта выбирается исходя из порядкового номера по журналу группы. Задание содержит 25 тем по электротехнике . Оформление доклада в печатном виде (по п.1) с титульным листом установленной формы. Доклад должен содержать титульный лист, содержание, основная часть с раскрытой темой, с указанием перечня литературы с названиями книг и авторами, а также ссылками интернет. Приветствуется доклад с графиками, рисунками оборудования, т.к. это лучше раскрывает тему доклада. Доклад не должен носить реферативный характер, а должен раскрывать основную тему доклада, например, «введение, описание оборудования, принцип действия оборудования, применение оборудования в быту и промышленности, заключение». Доклад должен содержать примерно 5-6 страниц, но может варьироваться в зависимости от темы доклада. Все страницы доклада должны быть пронумерованы.
9. 
   Все четыре задания контрольной работы должны быть объединены в одной работе. Не допускается разбиение заданий на несколько частей.
   

10. 
    Разрешается пользоваться любой технической литературой, а также сетью интернет для решения контрольной работы.

                                      Министерство образования и науки

                Государственное бюджетное образовательное учреждение

                          среднего профессионального образования

                        Кореновский политехнический техникум  КК


^                                             КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА


по дисциплине:


«Электротехника»


Вариант №


Выполнил

студент _______________________________________


Группа _____________курс ___1____ семестр ___2____


Проверил

преподаватель _____________ О.К.Савеленко


Сдано: «_______»_______________20___г.


Проверено: «_______»_______________20___г.


^ 

                                                            Кореновск 2013 г.

Тема 1.1. Электрическое поле

Понятие об электрическом поле. Основные характеристики электрического поля: напряженность потенциала и электрическое напряжение. Проводники и электрическое напряжение. Проводники в электрическом поле и электрическое экранирование. Диэлектрик как среда электрического поля. Диэлектрическая проницаемость: абсолютная и относительная. Электропроводность диэлектриков. Понятие о диэлектрических потерях энергии. Электрическая прочность и пробой диэлектриков. Короткие сведения о различных электроизоляционных материалах (газообразных, жидких, твердых) и их практическое измерение. Электрическая емкость. Конденсаторы. Соединение конденсаторов.

^ Студент должен знать:

• 
  особенности электрического поля, его характеристики, изображение. Применение диэлектриков на практике. Их виды, особенности. Знать формулу емкости плоского конденсатора.

Уметь:

• 
  рассчитывать напряженность электрического поля, потенциал, электрическое напряжение. Подсчитывать емкость конденсаторов и производить расчет эквивалентной емкости при последовательном, параллельном и смешанном соединении. Уметь выбирать диэлектрики по его параметрам и заданному электрическому напряжению.

^ Самостоятельная работа студентов. 

Законспектировать и изучить тему: способы соединения конденсаторов (последовательное, параллельное и смешанное). Вывод формул эквивалентной емкости.

Рассчитать по индивидуальным заданиям эквивалентную емкость батареи конденсаторов и ее рабочее напряжение.


^ Электрические цепи постоянного тока.

Общие сведения об электрических целях: определение, классификация. Электрический ток его определение, направление, сила тока, плотность. Электрическая проводимость и сопротивление проводников. Зависимость сопротивления от температуры. Законом Ома для участка и полной цепи. Основные элементы электрических цепей: источники и приемники электрической энергии, их мощность и К.П.Д. назначение вспомогательных элементов цепи режиму работы электрической цепи: холостой ход, нормальный, рабочий, короткого замыкания. Закон Джоуля – Ленца. Нагрев проводов. Выбор сечения проводов в зависимости от допустимого тока. Условное обозначение на электрическую схему. Участки схем электрических цепей: ветвь, узел, контур. Потеря напряжения в линиях электропередачи. Расчет электрических цепей с помощью знаков, Ома и Кирхгофа. Понятие о расчете сложных цепей.

Студент должен знать:

• 
  единицы измерения силы тока, потенциала, напряжения.
• закон Ома для участка и полной цепи;
• 
  схемы включения амперметра и вольтметра в электрической цепи;
• закон Джоуля – Ленца;
• первое и второе правила Кирхгофа.

уметь:

составлять простейшие электрические схемы;

применять законы Ома для расчета электрических цепей;

выбирать методы расчета в зависимости от типа цепей тока;

производить преобразование цепей с последовательным, параллельным и смешанным соединением элементов.

составлять уравнения Кирхгофа для расчета электрических цепей;

составлять исходные уравнения для расчетов сложной цепи постоянного тока, в том числе уравнение баланса мощностей;

Самостоятельная работа студентов.

по индивидуальным заданиям определить эквиваленты сопротивление электрической цепи со смешанным соединением элементов

произвести расчет электрических цепей по законам Ома и составить баланс мощностей.

получив схему сложной электрической цепи рассчитать токи по закону Кирхгофа.

Тема 1.2. Электрические цепи однофазного переменного тока.

Параметры и формы представления переменного тока и напряжения. Активное сопротивление, индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Временные и векторные диаграммы токов и напряжений. Использование законов Ома и правила Кирхгофа для расчета электрических цепей переменного тока. Резонанс напряжений и токов. Активная, реактивная и полная мощность в цепи переменного тока. Коэффициент мощности и его значение.

Студент должен знать:

• параметры и формы представления переменного тока;
• электрические схемы, включая напряжение;
• элементов в цепи переменного тока;
• закон Ома и правило Кирхгофа для цепей переменного тока;
• условия возникновения и особенности резонанса напряжения и тока в цепях переменного тока;
• связь между активной, реальной и полной мощностями;
• способы повышения коэффициента мощности.

уметь:

• находить параметры переменного тока и напряжения по их графической форме представления;
• рассчитать токи переменного тока;
• строить векторную диаграмму разветвленной и неразветвленной цепей переменного тока;
• определять активную, реактивную и полную мощности и коэффициент мощности в цепях переменного тока;
• строить векторные диаграммы для различных режимов электрических цепей;

^ Самостоятельная работа студентов. 

Законспектировать пример расчета разветвленной цепи переменного тока методом проводимостей.

Описать методы повышения коэффициента мощности на электростанциях, питающих районы и области.


^ Трехфазный электрические цепи переменного тока.

Общие сведения о трехфазных электрических цепях. Сведение обмоток трехфазного генератора и потребителей звездой и треугольником. Симметричная и несимметричная нагрузка. Трехпроводная и четырехпроводная линия. Роль нулевого провода. Расчет трехфазных цепей с использованием законов Ома и векторных диаграмм. Мощность трехфазной цепи.

Студент должен знать:

• принцип соединения обмоток генератора и потребителя энергии звездой и треугольником;
• что такое симметричная и несимметричная нагрузки;
• соотношение между линейным и фазными токами напряжениями при соединении звездой и треугольником (для обмоток генератора и потребителей);
• назначение нулевого провода;

уметь:

• 
  строить векторные диаграммы токов и напряжений для симметричной и несимметричной нагрузок;
• соединять обмотки трехфазных генераторов трансформатором, потребителей звездой и треугольником;
• различать фазное и линейные величины при различных соединениях приемников электроэнергии;
• производить измерения токов и напряжений, трехфазных цепях.

^ Самостоятельная работа студентов. 

Составить схему подсоединения однофазных и трехфазных потребителей и трехфазным цепям переменного тока.
Вычертить в конспекте векторную диаграмму трехфазной цепи со смещением нейтрали.

Тема 1.3. Трансформаторы

Назначение трансформаторов, их классификация.

Вклад Русских ученых Н.Н. Яблочкова и М.О. Доливо-Добровольского в создании и использовании трансформаторов. Однофазный трансформатор, его устройство принцип действия, условное обозначение, коэффициент трансформации. Внешняя характеристика трансформатора. Режим работы трансформатора: холостой ход, рабочее короткое замыкание. Потери энергии и К.П.Д. трансформатора. Понятие об измерительных, сварочных трансформаторах, автотрансформаторах.

Студент должен знать:

• устройство и принцип действия трансформатора;
• как определять параметры трансформаторов по паспортным данным;
• как определить потери мощности и К.П.Д. по результатам измерений;
• коэффициент трансформации по данным измерений токов и напряжений;

уметь:

• различать режимы работы трансформаторов;
• регулировать выходные напряжения с помощью автотрансформатора;
• различать трансформаторы по различным конструктивным признакам.

Самостоятельная работа студентов.

Изучить и законспектировать устройство и принцип действия сварочного трансформатора


^ Тема 1.4. Электрические машины постоянного и переменного тока.

Электрические машины переменного тока их назначение и классификация. Устройство трехфазного асинхронного электродвигателя. Получение вращающегося магнитного поля в трехфазных электродвигателях. Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя. Пуск в ход и регулирование скорости вращения асинхронных двигателей. Однофазный электродвигатель.

Устройство и принцип действия электрических машин постоянного тока. Магнитная и электрическая цепь.

Обратимость машин. Генераторы постоянного тока. Классификация характеристики. Генератор с независимым и параллельным воздействием. Электродвигатели параллельного, последовательного и смешанного воздействия их применение. Пуск в ход, регулирования частоты вращения электродвигателей постоянного тока.

Студент должен знать:

• устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей;
• способы их пуска в зависимости от мощности;
• почему часто вращения ротора асинхронного двигателя меньше синхронной частоты вращения;
• методы регулировки частоты вращения асинхронного двигателя;
• устройство и принцип действия электрических машин постоянного тока;
• способы пуска электродвигателей постоянного тока.

уметь:

• определять: тип, параметр двигателя по его маркировки частоту вращения ротора по значению скольжения и частоте тока в сети;
• подключать двигатель к сети и осуществлять его пуск и реверсирование;
• определить типы и параметры машины постоянного тока по их маркировке;
• строить характеристики генераторов постоянного тока по данным измерений;
• подключить двигатель к сети, осуществлять его пуск и регулировку частоты вращения.

^ Самостоятельная работа студентов.

Законспектировать механические и рабочие характеристики ДПТ независимого и параллельного возбуждения.
Зарисовать схему включения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Описать принцип работы генератора смешанного возбуждения.


^ Тема 2.1 Полупроводниковые приборы.

Электрофизические свойства полупроводников. Собственная и примесная проводимость. Электронно-дырочный переход и его свойства. Вольтамперная характеристика. Устройство и типы диодов, их применение. Общие сведения о полевых транзисторах. Тристоры, работа, маркировка, применение.

Студент должен знать:

параметры полупроводниковых приборов по их характеристикам;

принцип работы полупроводникового диода и его применение;

принцип работы биполярного транзистора, его схемы включения и применение;

принцип работы полевого транзистора, его отличия от биполярного;

• принцип работы и применение тиристоров.

уметь:

• 
  определять типы проводниковых приборов по их маркировке;
• производить измерения токов и напряжений при снятии входных и выходных характеристики биполярных транзисторов.

^ Самостоятельная работа студентов.

Изобразить условные обозначения различных типов полупроводниковых приборов, описать кратко их работу применение (по справочнику).

^ Электронные выпрямители и стабилизаторы.

Выпрямители их назначение, классификация обобщенная структурная схема. Однофазные и трехфазные принципиальные схемы выпрямления, их принцип действия, соотношения между основными электрическими величинами схем. Сглаживающие фильтры, их назначение, виды. Стабилизаторы.

Студент должен знать:

• структурную схему выпрямительного устройства;
• виды схем выпрямления, их принципы работы и параметры;
• схемы стабилизаторов и их принцип работы;
• схемы сглаживающих фильтров и их назначение;

уметь:

• 
  составлять схемы одно - двухполупериодных выпрямителей;
• изображать графики выпрямительных токов и напряжений для различных типов выпрямителей;
• объяснить работу различных сглаживающих фильтров, работу электронных стабилизаторов напряжения тока.

^ Самостоятельная работа студентов.

По схеме выпрямления, заданной преподавателем, изобразить схему выпрямления и подобрать типы диодов по заданным параметрам схемы.


5.Задания к выполнению контрольной работы по дисциплине

«Электротехника»


^ ЗАДАНИЕ №1


№1


С1=15мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=20мкф

С общ. - ?


№2




С1=С6=10мкф

С2=С3=С4=6мкф

С5=8мкф

Собщ. - ?


№3




С1=С6=30мкф

С2=20мкф

С3=С4=С5=30мкф

С общ. - ?


№4





С1=С2=10мкф

С3=С4=20мкф

С5=10мкф

С общ. - ?


№5




С1=6мкф

С2=5мкф

С3=10мкф

С4=2мкф

С общ. - ?


№6



С1=С2=С3=30мкф

С4=С5=5мкф

С общ. - ?


№7





С1=С2=С3=90мкф

С4=50мкф

С5=30мкф

С общ. - ?


№8


С1=5мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=10мкф

С общ. - ?


№9





С1=С2=20мкф

С3=С4=10мкф

С5=5мкф

С общ. - ?


№10





С1=10мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=40мкф

С6=10мкф

С общ. - ?


№11





С1=С2=20мкф

С3=С4=10мкф

С5=630мкф

С общ. - ?


№12




С1=20мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=С6=30мкф

С общ. - ?


№13


С1=30мкф

С2=С3=С4=60мкф

С5=10мкф

С общ. - ?


№14



С1=С2=20мкф

С3=С4=20мкф

С5=5мкф

С общ. - ?


№15



С1=С2=20мкф

С3=С4=10мкф

С5=30мкф

С общ. -?


№16



С1=15мкф

С2=С3=10мкф

С4=С5=20мкф

С общ. – ?


№17


С1=5мкф

С2=С3=20мкф

С4=10мкф

С общ. - ?


№18



С1=10мкф

С2=20мкф

С3=С4=С5=60мкф

С общ. - ?


№19


С1=5мкф

С2=С3=20мкф

С4=10мкф

С5=10мкф

С общ. - ?


№20



С1=15мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=10мкф

С общ. - ?


№21



С1=С2=5мкф

С3=С4=10мкф

С5=20мкф

С общ. - ?


№22


С1=С6=10мкф

С2=С3=С4=6мкф

С5=8мкф

С общ. - ?


№23


С1=С2=10мкф

С3=С4=5мкф

С5=10мкф

С общ. - ?


№24




С1=С2=2мкф

С3=5мкф

С4=6мкф

С общ. - ?


№25




С1=10мкф

С2=20мкф

С3=С4=С5=60мкф

С общ. - ?

^ ЗАДАНИЕ №2


№1. Найти токи (рис.2)


J4=8A J5-?

J6=6A J7-?

J1=1A

J2=6A

J3=3A                                  


№ 2. Найти токи(рис.1)


J5=1А J6=9А J3=7А

J1=8А J2-? J4-?


№ 3. Найти токи (рис.2)





J4=20A J3-? J7-?

J1=8A J5=14A

J2=2A J6=1A


№4.

Найти токи


UAB=240B

UCД=160B

R5=12 J2=20A

J4=15A J5=5A

RAB-? RCД-? R1-?

R2-? R3-? R4-?

J1-? J3-? J-?


№ 5. Найти токи



UAB=100B R2=10 Ом

R5=20 Ом J2=6A

J4=1,6A J5=2,4A

UCД-? RAB-? RCД-?

R1-? R3-? R4-?

J1-? J3-?


№ 6.

Найти токи методом узлового напряжения.

Е1= Е2= Е3=10B

R1=2Ом R2=1Ом R3=5Ом R4=1Ом





№ 7.

Составить уравнения по методу контурных токов.




№ 8.

Найти токи методом узлового напряжения

Е1=5В Е2=10В Е3=2В

R1=1Ом R2=2Ом R3= R4=1Ом R5=2Ом

Найти токи





№ 9.

Найти токи методом узлового напряжения

Е1=5В Е2=10В Е3=6В

R1=2Ом R2=5Ом R3=1Ом





№ 10.

Составить уравнения методом контурных токов.





№ 11.

Составить уравнение методом контурных токов




№ 12.

Составить уравнения по методу контурных токов.




№ 13.

Составить уравнение методом контурных токов.




№ 14.

Составить уравнение методом контурных токов.





№ 15.

Составить уравнение методом контурных токов.




№ 16.

Составить уравнение методом контурных токов.




№ 17.

Составить уравнение методом контурных токов.



№ 18.

Составить уравнения методом контурных токов.



№ 19.

Составить уравнения методом контурных токов.




№ 20.

Составить уравнения методом контурных токов.




№ 21.

Найти токи методом узлового напряжения.

Е1=5В Е2=10В Е3=20В

R1=2Ом R2=5Ом R3=2Ом R4=8Ом



№ 22.

Составить уравнения методом узловых и контурных уравнений.




№ 23.

Найти токи методом узлового напряжения.

Е1= Е2= Е3=10B

R1=2Ом R2=1Ом R3=5Ом R4=1Ом





№ 24.

Составить уравнения по 1 и 2 законам Кирхгофа.




№ 25.

Составить уравнения по 1 и 2 законам Кирхгофа.




^ ЗАДАНИЕ №3

Вариант 1.

Задание № 1. Напишите определение.

1. 
   Конденсатор
2. Электроны
3. Электрическая цепь
4. Закон Ома для участка цепи
5. Ток

Задание № 2.

1. 
   q – это … _________ (одно слово)
2. R – это … _________ (одно слово)
3. P – это … _________ (одно слово)
4. F – это … _________ (одно слово)
5. I – [ ? ]
6. W – [ ? ]
7. C – [ ? ]
8. U – [ ? ]
9. E – [ ? ]
10. F – [ ? ]
11. S – [ ? ]
12. q – [ ? ]

Задание №3. Напишите формулы.

1. 
   Закон Ома для участка цепи.
2. Формула для расчета сечения провода.

Задание № 4. Решите задачу

Определите сопротивление алюминиевой проволоки длинной 2 км с площадью сечения 2,5 мм2

Вариант 2.

Задание № 1. Напишите определение.

1. 
   Электрическая работа
2. Протоны
3. Ветвь
4. Закон Ома для полной цепи
5. Напряжение

Задание № 2.

1. 
   U – это … _________ (одно слово)
2. η – это … _________ (одно слово)
3. W – это … _________ (одно слово)
4. φ – это … _________ (одно слово)
5. C – [ ? ]
6. F – [ ? ]
7. S – [ ? ]
8. W – [ ? ]
9. R – [ ? ]
10. E – [ ? ]
11. U – [ ? ]
12. I – [ ? ]

Задание № 3. Напишите формулы.

1. 
   Закон Кирхгофа.
2. Формула для расчета общей ёмкости при последовательном соединении емкости.

Задание № 4. Решите задачу.

Ток на участке цепи равен 10А, а сопротивление цепи ровно 2 ОМ. Найдите напряжение на участке цепи.


Вариант 3.

Задание № 1. Напишите определение.

1. 
   Протоны
2. Ток
3. Узел
4. Источники электрической энергии
5. Конденсатор

Задание №2.

1. 
   I – это … _________ (одно слово)
2. l – это … _________ (одно слово)
3. ∆U – это … _______ (одно слово)
4. J – это … _________ (одно слово)
5. φ – [ ? ]
6. η – [ ? ]
7. q – [ ? ]
8. F – [ ? ]
9. φ – [ ? ]
10. R – [ ? ]
11. I – [ ? ]
12. P – [ ? ]

Задание № 3. Напишите формулы.

1. 
   Закон Кулона.
2. Формула для расчёта мощности.

Задание № 4. Решите задачу

Определите площадь сечения нихромовой проволоки длинной 20 м , если её сопротивление равно 25 Ом.

Вариант 4.

Задание №1. Напишите определение.

1. 
   Электроны
2. Напряжение
3. Закон Кирхгофа
4. Потребители электрической энергии
5. Электрическая цепь

Задание №2.

C – это … _________ (одно слово)
S – это … _________ (одно слово)
E – это … _________ (одно слово)
e – это … _________ (одно слово)
R – [ ? ]

P – [ ? ]
I – [ ? ]
φ – [ ? ]
u – [ ? ]
C – [ ? ]
I – [ ? ]



Задание № 3. Напишите формулы.

1. 
   Закон Ома.
2. Формула для расчета общей емкости при параллельном соединении емкости.

Задание № 4. Решите задачу.

Определите сопротивление  железной проволоки длинной 200 м с площадью сечения 5 мм2


^ ЗАДАНИЕ №4


Перечень докладов по электронике по вариантам:

^ Примеры решения задач


Задача на соединения конденсаторов.

В задании представлены схемы смешанного соединения конденсаторов. Они складываются из последовательного и параллельного соединения.

Формула расчета конденсаторов для последовательного соединения:

С общ.=( С1* С2) / ( С1+ С2)

Формула расчета конденсаторов для параллельного соединения:

С общ.= С1+ С2+…..

Прежде чем сразу начать рассчитывать конденсаторы, нужно сначала упростить схему, поочередно объединив конденсаторы.

Смешанное соединение.


В схеме дано U=100В и емкости всех конденсаторов: С1=6мкФ, С2=1,5мкФ, С3=3мкФ, С4=3мкФ, С5=6мкФ. Определить эквивалентную емкость всей цепи, заряд, напряжение на каждом конденсаторе.

Решение:

Конденсаторы С2 и С3 соединены последовательно. Их заменим одним конденсатором с эквивалентной емкостью:

С23= С2 · С3 / (С2 + С3)=1,5·3/(1,5+3)=1мкФ.

Аналогично этому С4 и С5 заменим эквивалентным конденсатором емкостью:

С45= С4 · С5 / (С4 + С5)=3·6/(3+6)=2мкФ.

После замены схема упроститься.

Емкости С23 и С45 соединены параллельно. Их эквивалентная емкость С2-5= С23+С45 =1+2=3мкФ.

После этого схему можно заменить на другую.

Емкости С1 и С2-5 соединены последовательно.

Поэтому их эквивалентная емкость:

С= С1 и С2-5 /( С1+С2-5) =6·3/(6+3)=2мкФ.

Таким образом, постепенно преобразуя изначальную схему приводим ее к простейшему виду с одной емкостью.


^ Задача на законы Кирхгофа

В задачах нужно знать первый и второй закон Кирхгофа:

ΣI=0; ΣЕ=ΣI*R

Т.е. I1+I2+I3+…=0 – первый закон Кирхгофа

Задача разбирается по частям, относительно узлов схемы.




Дано:

I7=15A

I5=10A

I8=5A

I6=7A

I3=2А

I2=?

I4=?

I1=?

Решение:

I7+ I8 = I6+ I5+I3+ I2

15+5=7+10+2+ I2

20=19+ I2

1А= I2

I5+ I6 = I4

10+7= I4

17= I4

I1 =I2+ I3+I4

I1=20А


^ Задача на сложные электрические цепи

Задачи на сложные цепи решаются разными способами и методами. В задании предлагаются задачи, в основном, на узловое напряжение и метод контурных токов.

В этой задачи нужно составить уравнения по методу контурных токов. Для этого в схеме нужно выделить контуры и обозначить контурные токи, уравнения составлять относительно 2 закона Кирхгофа. Учитывать направления обхода контура, которое выбирается произвольно.





Решение:

E1+E2=II(R3+R4+R10+R11)-IIII(R10+R11)

E2+E3=III(R2+R9+R10+R11+R12)-IIII(R9)-IIV(R12)

E4+E3=IIII(R1+R9+R7+R8+R13)-III(R9)-IIV(R13)

E5=IIV(R5+R6+R12+R13)-IIII(R13)-III(R12)


Перечень литературы


Основная

1. Г.В. Ярочкин  Контрольные материалы по электротехнике 2010г.
   П.А.Бутырин  Электротехника  2011г.

Дополнительная

1. 
   Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. М.: Высшая школа, 2005.
2. Частоедов Л.А., Гирина Е.С. Теоретические основы электротехники. Чаcть I. Учебное пособие. М.: РГОТУПС, 2004.
3. Электротехника и электроника/ Под ред. В.Г. Герасимова. В 3-х т. – Том 1. М.: Высшая школа, 1996.