электротехника. Контрольная работа по предмету Электротехника

• Название: Контрольная работа по предмету Электротехника
• Дата: 17.01.2022
• Размер: 95.38 Kb.
• Имя файла: электротехника.docx
• Тип: Контрольная работа; #333620

ОГБПУ «Смоленский техникум железнодорожного транспорта, связи и сервиса»

Контрольная работа по предмету «Электротехника»
Студента гр. ТПС 3/21з
вариант 11

Колесникова Ивана Викторовича

Проверил:
преподаватель Ходусева С.В.
оценка:__________(подпись)

Дата____________________________

Смоленск 2021г.

Задание № 1

Рассчитать эквивалентное сопротивление цепи:


5 Ом



10 Ом

5 Ом

5 Ом

15 Ом

10 Ом










Ответ:

Задание №2

Дано: U= 30 В, R₁ = 24 Ом R₃ = 4 Ом R₄ = 8 Ом R₅ = 40 Ом

Рассчитать:

1. 
   Токи во всех ветвях схемы (I₁ I₃ I₄ I₅)
   
2. 
   Падение напряжения на каждом из резисторов (U₁ U₂ U₃ U₄ U₅)
   
3. 
   Мощность, развиваемую источником энергии (Р _ист) и мощность, рассеиваемую на нагрузке (Р _нагр)
   
4. 
   Составить уравнение баланса мощностей
   

Решение:

1. 
   Находим эквивалентное сопротивление цепи R _экв
   

R_экв = R₁+ R₂₃₄₅

Резисторы R₂ и R₃ ,соединены последовательно, поэтому

R₂₃= R₂+ R₃= 80+1 = 81 Ом

Резисторы R₂, R₄ и R₅ соединены параллельно, поэтому

, поэтому

R₂₃₄₅= 2,5 Ом.

Тогда R_экв = R₁+ R₂₃₄₅ = 20 + 2,5 = 22,5 Ом

2. 
   Находим I₁ и U₁
   

I₁ = I_общ = U\ R_экв = 90\22,50 = 4 А, а по закону Ома U₁= I₁ * R₁ = 4*20 = 80 В

3. 
   Находим падения напряжения U₂₃ , U₄ и U₅
   

Согласно признакам параллельного соединения

U₂₃ = U₄ = U₅ = U - U₁ =90-80= 10 В

4. 
   Находим токи в ветвях, используя закон Ома для участка цепи.
   

Согласно закону Кирхгофа I₂ = I₁ - I₄ - I₅= 4- 3,33 – 0,5 = 0,17А

Тогда U₂= I₂ *R₂ = 0,17*80 = 13,6 В, а U₃ = I₃ *R₃= 0,17*1 = 0,17В

5. 
   Находим мощность источника Р_ист и мощность нагрузки Р_нагр
   

Р_ист = U* I_общ = 90*4 = 360 Вт

Р_нагр = U_1* I₁ + U_23* I₂ + U_4* I₄ + U_5* I₅ = 80*4 + 10*0,17 +10*3,33+ 10*0,5= = 320 + 1,7+ 33,3 + 5 = 360 Вт

Σ Р_ист = Σ Р_нагр , баланс мощностей сошелся.

Ответы на теоретические вопросы:

1.Сформулировать признаки последовательного и параллельного соединения

При последовательном соединении:

• 
  Сила тока на всех участках цепи будет одинаковой.
  
• 
  Общее напряжение цепи составляет сумму напряжений на каждом участке.
  
• 
  Общее сопротивление равно сумме сопротивлений каждого отдельного проводника.
  
  

{\displaystyle R=R_{1}+R_{2}+\cdots +R_{n}}

При параллельном соединении:

• 
  Сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме сил тока в отдельных параллельно соединённых ветвях. {\displaystyle I\mathrm {=} I_{1}+I_{2}+\cdots +I_{n}}
  
• 
  Напряжение на всех параллельных участках цепи одинаково. {\displaystyle U\mathrm {=} U_{1}=U_{2}=\cdots =U_{n}}
  
• 
  При параллельном соединении резисторов складываются величины, обратно пропорциональные сопротивлению (то есть общая проводимость {\displaystyle {\frac {1}{R}}} складывается из проводимостей каждого резистора {\displaystyle {\frac {1}{R_{i}}}})
  

2. Записать формулировки первого и второго закона Кирхгофа

Первый закон Кирхгофа

Формулировка №1: Сумма всех токов, втекающих в узел, равна сумме всех токов, вытекающих из узла.

Формулировка №2:Алгебраическая сумма всех токов в узле равна нулю.

I₁ = I₂ + I₃  (1)

I₁ - I₂ - I₃ = 0   (2)

Второй закон Кирхгофа.

Формулировка: Алгебраическая сумма ЭДС, действующих в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения на всех резисторах в этом контуре.


E₁- Е₂ = -UR₁ - UR₂ или E₁ = Е₂ - UR₁ - UR₂   (3)

3. 
   В чем заключается баланс мощностей
   

Баланс мощностей в электрической цепи означает, что мощность, которую выделяют все источники энергии, равна мощности, которую потребляют в этой же цепи все приемники энергии. Баланс мощностей является следствием закона сохранения энергии
Σ Р_ист = Σ Р_нагр

3. 
   Определение эквивалентного сопротивления
   

Любое соединение резисторов в электрической цепи можно преобразовать к одному эквивалентному резистору, сопротивление которого рассчитывается методом сворачивания цепи с помощью преобразований последовательно и параллельно соединенных проводников