ТОЭ

Задание на контрольную работу

ЗАДАЧА 1

Дан плоский двухслойный конденсатор (рис. 1.1), состоящий из двух одинаковых электропроводных пластин, каждая из которых имеет площадь S. Между пластинами находятся два слоя диэлектрика с толщинами d1 и d2 и с диэлектрическими проницаемостями ε1 и ε2. Пластины конденсатора подключены к постоянному напряжению U. Используя данные табл. 1.1, требуется:

1)получить (вывести, доказать, обосновать) каждое из приведенных ниже соотношений (1.1)−(1.6);

2)рассчитать и построить графики распределения напряженности электрического поля Е, электрического смещения (индукции) D и потенциала ϕ в зависимости от координаты х (расчеты выполнить для точек х = 0, d1/2, d1, d1 + d2/2, d1 + d2), при этом на осях указать размерности соответствующих величин;

3)рассчитать емкость конденсатора С.

Исходные данные: S=37 см2; dl=0,7 мм; d2=1,2 мм; U=0,3 КB; ε1/ε0=11; ε2/ε0=2.

ЗАДАЧА 2

Провод заземления подсоединен к металлической полусфере, погруженной в землю (рис. 2.1). Заданы: удельная электропроводность земли γ, радиус полусферы r0 и значение тока I короткого замыкания в проводе заземления (табл. 2.1). Требуется:

1) получить (вывести, доказать, обосновать) каждое из приведенных ниже соотношений (2.1)−(2.7);

2) рассчитать и построить графики изменения от координаты r напряжения ()Ur на поверхности земли и шагового напряжения ()hUr; на осях указать размерности соответствующих величин; расчеты выполнить для точек r = r0 , r0 + h/2 , r0+ h , r0 + h , r0 + 2h , r0 + 3h , r0 + 5h , r0 + 7h , r0 +10h , считая, что расстояние шага равно h = 80 см.

Исходные данные: γ10-.=1,1 1/Ом•м; r0=50 см; I=10 кА.

ЗАДАЧА 3

По медному трубчатому проводнику (рис. 3.1) некоторого электрического аппарата протекает постоянный ток I. Внутренний и внешний радиусы r1 и r2 проводника, а также величина I известны (табл. 3.1).

Требуется:

1) получить (вывести, доказать, обосновать) каждое из приведенных ниже соотношений (3.1)−(3.6);

2) рассчитать и построить графики изменений от радиальной координаты r модулей векторов напряженности магнитного поля Н, магнитной индукции В и объемной удельной электродинамической силы f; расчеты выполнить для точек r = 0 , r1./2 , r1 , r1 + 0,25 (r2−r1) , r1+0,5(r2−r1) , r1+0,75 (r2−r1) , r2 , l,5r2 , 2r2 , 3r2 ; на осях указать размерности соответствующих величин.

Исходные данные: r1=12 см; r2=22 см; I=10 кА.

ЗАДАЧА 5

Между проводниками с токами в зависимости от их направления возникают силы притягивания или отталкивания, обусловленные магнитным полем. Ферромагнитные тела (т. е. различные конструктивные элементы устройств, выполненные из стали) влияют на распределение и интенсивность магнитного поля, а следовательно, и на указанные силы. Это влияние зачастую необходимо учитывать, например, при конструировании электрических аппаратов, электрических машин, линий электропередач и др.

Пусть имеется система из двух прямолинейных параллельных токоведущих проводов 1 и 2 с постоянным током I противоположного направления, находящихся в воздухе с магнитной проницаемостью μ0 = 4π⋅10−7 Гн/м и расположенных параллельно плоской поверхности ферромагнитного тела (рис. 5.1,а) с магнитной проницаемостью μ >> μ0. Диаметры проводов малы по сравнению со всеми другими геометрическими размерами системы. Используя рис. 5.1,а и данные табл. 5.1, требуется:

1)получить (вывести, доказать, обосновать) каждое из приведенных ниже соотношений (5.1)−(5.5);

2)рассчитать и построить на рис. 5.1,а векторы индукций В01 И В02 на оси проводов 1 и 2, а также векторы действующих на них удельных сил F01 иF02 без учета влияния ферромагнитного тела (удельных, т. е. относящихся к участкам, проводов длиной 1м);

3)рассчитать и построить на рис. 5.1,б векторы индукций В1 и В2 на осях проводов 1 и 2, а также векторы действующих на них удельных сил F01 и F02 с учетом влияния ферромагнитного тела;

4)рассчитать относительные погрешности δ1 и δ2 приближенных значений сил F01 и F02 .

5)выполнить пп. 2)−4) при одинаковых направлениях тока I в проводниках.

Исходные данные: I=400 А; D=9 см; h1=23 см; h2=13 см.

ЗАДАЧА 1

К цепи, изображенной на рис. 1, приложено периодическое несинусоидальное напряжение u, (рис. 2.). Частота напряжения f=50 Гц, максимальное напряжение Um=314 В. Параметры цепи R=5 Ом, L=8 мГн, C=318 мкФ.

Требуется: рассчитать ток i цепи, ограничившись первыми тремя членами ряда Фурье.

ЗАДАЧА 2

В цепи, изображенной на рис. 3, требуется определить напряжение и токи в переходном процессе. '''1= '''2=30 Ом; '''=0,7 мГн; '''=50 '''.

ЗАДАЧА 5

Сердечник и якорь П-образного магнита, показанного на рис. 7, имеет прямоугольные сечения различной площади. Исходные данные:

размеры сердечника и якоря Sc=150 мм2; Sя=130 мм.; lc=300 мм; lя=100 мм; величина зазора между ними δ=0,1 мм; число витков обмотки w=120; величина силы притяжения якоря fя=30 Н.

Сердечник электромагнита изготовлен из электротехнической стали Армко, а якорь − из высоколегированной стали 1511. Характеристики этих сталей приведены в табл. 1

Требуется:

1. Определить величину постоянного тока в обмотке электромагнита, обеспечивающего заданную силу притяжения.

2. Рассчитать и построить зависимость индуктивности обмотки электромагнита от величины тока в ней.

ЗАДАЧА 1

К электрической цепи, схема которой показана на рис. 1, приложено

периодическое несинусоидальное напряжение u частотой f =50 Гц. Форма

этого напряжения задана в табл. 2. Параметры L,R,C известны и выбираются

из табл. 3 по номеру цепи и номеру приложенного напряжения.

Требуется рассчитать ток i, протекающий в этой цепи. При расчетах

ограничимся тремя первыми членами ряда Фурье. Данные для расчета

приведены в табл. 2, 3 и 4.

ЗАДАЧА 2

Электрические цепи, изображенные на рис. 2, подключены к

источнику постоянного напряжения U. Ключом К производится

коммутация в этих цепях. Параметры цепей заданы в табл. 5.

Требуется:

1. Определить токи и напряжение на элементах цепи в переходном

процессе, решив задачу классическим методом.

2. Построить эпюры напряжения и токов, используя полученные

математические выражения.

ЗАДАЧА 4

На рис. 4 показаны схемы электрических цепей постоянного тока с

одним нелинейным элементом. Вольтамперные характеристики (ВАХ)

нелинейных элементов цепей при положительных значениях тока (I ≥ 0) и

напряжения (U ≥ 0) заданы аналитически двумя способами: либо

I = αU + βU 2 , либо U = aI + bI 2 . Значения коэффициентов α и β или a и

b, а также параметры линейных сопротивлений и источников энергии

приведены в табл. 6.

Требуется:

1.Рассчитать токи во всех ветвях схемы.

2.Определить напряжение на нелинейном элементе.

Задача. 7.1. В цепи, по которой протекает постоянный ток, происходит коммутация (рис. 7.1). R1 подключается параллельно к R2. Дано R1 =100 Ом, R2 =300 Ом, индуктивность L=2 Гн, U=100 B. Требуется определить ток iL переходного процесса в индуктивности.

Задача 9.1. Известно, средняя длина l магнитопровода (рис. 9.4, а) l=40 см, величина зазора Δ=3 мм, площадь сечения магнитопровода S=2•10-2 мм2, количество витков w=500, кривая намагничивания сердечника (рис. 9.4, б), магнитный поток Ф=24 мВб. Определить величину тока I в катушке.

Задача 5.1 (2г)

Объемные заряды с неизменной плотностью ρ=10-8 К/см3

расположены в пространстве, ограниченном двумя коаксиальными

цилиндрическими поверхностями. Радиус внутренней цилиндрической

поверхности rl = l см, внешней г2 = 4 см. Электрическая проницаемость

вещества между двумя цилиндрическими поверхностями ε1 = 4, в остальной

части пространства ε2 = 1.

Требуется: 1). Определить потенциал электрического поля во всем

пространстве как функцию расстояния до оси цилиндров.

Указание. При составлении выражений для потенциала считать, что

потенциал внешней цилиндрической поверхности равен нулю.

2) построить зависимость модуля вектора электрического смещения D

как функцию расстояния до оси цилиндра

Задача 5.2 (29д)

Квадратная рамка с током I1 = 20 А расположена в одной плоскости с

длинным прямолинейным проводом с током I2 =100 А. Размеры указаны на

рис. 2.

Определить: величину и направление магнитной

индукции B в центре кругового витка (вписанная в

квадрат окружность, показанная на рис. 2 пунктиром) с

учетом магнитного поля провода и витка

Задача 1

Что такое электронно-дырочный (р-n) переход? От чего зависит высота потенциального барьера р-n перехода и как она изменяется под воздействием внешнего поля, приложенного в прямом и обратном направлении? Объяснить ход вольтамперной характеристики, вентильные свойства и виды пробоев р-n перехода.

Задача 4

Привести схему, объяснить назначение элементов, особенности и принцип работы двухтактного усилителя мощности на транзисторах, работающих в классе В.

Задача 5

Привести схемы, объяснить назначение элементов и работу RC-генераторов с фазовым сдвигом в цепи обратной связи. Привести основные характеристики, параметры и условия возбуждения этих схем.

Задача 6

Привести схему и временные диаграммы ждущего мультивибратора (одновибратора) на транзисторах, объяснить назначение ее элементов, принцип работы и примение.

Задача 7

Привести схему однофазного мостового выпрямителя (схему Греца). Привести временные диаграммы и расчетные соотношения при работе схемы на активную нагрузку. Объяснить особенности работы схемы на индуктивную и емкостную реакцию нагрузки.

Задача 8

Привести схему, вывести расчетные соотношения для выбора элементов Г-образного RС-фильтра.

Задача 10

Привести схему и объяснить принцип работы трехфазного ведомого инвертора.

Задача 1

Изобразить Т-образные эквивалентные схемы замещения биполярных транзисторов для переменного сигнала, включенных по схеме с ОБ и ОЭ. Привести и объяснить частотную характеристику транзистора.

Задача 4

Привести основные сведения по теории обратных связей в усилителях, дать их классификацию и показать влияние обратных связей на параметры усилителей.

Задача 5

Привести схемы, временные диаграммы и объяснить принцип работы логических элементов «И», выполненных на дискретных элементах.

Задача 3

Рассчитать основные качественные показатели работы усилителя: полосу пропускания (Δf); коэфициенты усиления по току (KL), напряжению (Kv) и мощности (Kp), входное и выходное сопротивление (Rвх и Rвых) и КПД усилителя η.

Задача 2

1. Что такое динамический режим работы транзистора?

2. В каких характерных областях семейства выходных характеристик может работать транзистор? Что такое линейный и ключевой режим работы транзистора?

3. Проанализировать статический и динамический (усилительный) режимы работы биполярного транзистора при исходных данных, указанных в таблице 3:

Задача 6

Привести схему, временные диаграммы и описать работу симметричного триггера на транзисторах. Показать способы запуска и условие запирания транзисторов в схеме.

Задача 7

Привести схему, временные диаграммы и расчетные соотношения управляемого однофазного мостового выпрямителя при работе на активную и активно-индуктивную нагрузки.

Задача 8

Объяснить суть компенсационного способа стабилизации напряжения (тока). Нарисовать схему компенсационного стабилизатора напряжения, объяснить ее работу, привести основные параметры и выражения для их определения.

Задача 9

По данным, приведенным в таблице 5, выбрать и рассчитать схему выпрямителя с фильтром.

Задача 10

Привести схему и временные диаграммы трехфазного мостового автономного инвертора на полностью управляемых вентилях. Объяснить работу схемы.

Задача 1.2.

Для электрической схемы, соответствующей номеру варианта (табл. 1.3) и изображенной на рис. 1.22—1.41, выполнить следующее:

1. На основании законов Кирхгофа составить в общем виде систему уравнений для расчета токов во всех ветвях цепи, записав ее в двух формах: а) дифференциальной; б) символической.

2. Определить комплексы действующих значений токов во всех ветвях, воспользовавшись одним из методов расчета линейных, электрических цепей.

4. Построить топографическую диаграмму, совмещенную с векторной диаграммой токов. При этом потенциал точки а, указанной на схеме, принять равным нулю.

7. Используя данные расчетов, записать выражение для мгновенного значения тока или напряжения. Построить график зависимости указанной величины от ωt.

8. Полагая, что между двумя любыми индуктивными катушками, расположенными в различных ветвях заданной схемы, имеется магнитная связь при взаимной индуктивности, равной М, составить в общем виде систему уравнений по законам Кирхгофа для расчета токов во всех ветвях схемы, записав ее в двух формах: а) дифференциальной; б) символической.

L2 = 6,38мГн=0,00638Гн

С1 = 10,6мкФ= 10,6•10−6Ф

С2 = ∞

R3 = 10 Ом

f = 500 Гц

е′1 = 99sin(ωt+20°) = 99sin(ωt+20°)

е′′1 = 0

е′2 = 179cos(ωt+270°) = 179sin(ωt)

е′′2 = 0

Задача 2.2

Рассчитать токи, построить векторную диаграмму токов и напряжений, определить мгновенное значение напряжения между заданными точками и подсчитать активную мощность трёхфазной системы.

ТОЭ. Классический метод. и расчет магнитных цепей пост.тока

Лабораторная работа №1

Активные и пассивные элементы в линейных электрических цепях

Лабораторна робота №1

Дослідження однофазних некерованих випрямлячів та згладжувальних фільтрів

Лабораторная работа №1

Активные и пассивные элементы в линейных электрических цепях

Лабораторная работа №2

Исследование свойств и характеристик неразветвленной цепи

переменного тока


Способ заказа и контакты