Задания для выполнения контрольной работы №1

Задание 1 «Расчет смешанного соединения резисторов»

В таблице 2 согласно номеру варианта задана электрическая схема. Величины сопротивлений резисторов в омах и один из параметров (ток или напряжение) заданы в той же таблице.

Определите эквивалентное сопротивление цепи и мощность каждого резистора.

Таблица 2 – Исходные данные для задач 1-10

Задание 2 «Расчет сложной цепи постоянного тока»

Согласно варианту составить схему сложной цепи постоянного тока. ЭДС, отсутствующие в цепи, в таблице 3 отмечены прочерком. Величины сопротивлений резисторов и внутренние сопротивления заданы в той же таблице.

Определите направления и величину токов в ветвях.

Расчет цепи произведите методом уравнений Кирхгофа, проверку выполните методом узлового напряжения. Составьте уравнение баланса мощностей цепи.

Таблица 3 – Исходные данные для задач 11-20

Задание 3 «Процесс преобразования энергии»

Задача 21

В однородном магнитном поле с магнитной индукцией В=2 Тл (рисунок 16) перпендикулярно к направлению поля со скоростью υ=10 м/с движется проводник длиной l=25 см и сопротивлением r_О=0,8 Ом. Проводник замкнут на сопротивление R=1,2 Ом.

Определить ЭДС, наводимую в проводнике Е, тормозную электромагнитную силу F_ЭМ и составить уравнение баланса мощностей. На рисунке показать направление ЭДС, тока и электромагнитной силы.

Задача 22

В однородном магнитном поле (рисунок 16) с магнитной индукцией В=1,2  Тл перпендикулярно к направлению поля движется проводник длиной l=0,5 м, сопротивлением r_О=0,5 Ом и током I=1 А. Проводник замкнут на сопротивление R=2,5 Ом.

Определить ЭДС, наводимую в проводнике Е, скорость его движения υ, электромагнитную тормозную силу F_ЭМ, составить уравнение баланса мощностей. На рисунке показать направление ЭДС, тока и электромагнитной силы.

Задача 23

Проводник длиной l=0,8м движется со скоростью υ=4 м/с в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции (рисунок 16).

Электромагнитная мощность, развиваемая проводником, Р_ЭМ=7,2 Вт при токе в нем I=3 А.

Определить ЭДС, наводимую в проводнике Е, суммарное сопротивление проводника r_О и резистора R, магнитную индукцию поля В, тормозную электромагнитную силу F _ЭМ, доказать, что Р_ЭЛ =Р_МЕХ =Р_ТЕПЛ. Выполнить рисунок, на котором показать направление ЭДС, тока и электромагнитной силы.

Задача 24

В однородном магнитном поле с магнитной индукцией В=1,2 Тл (рисунок 17) перпендикулярно к его направлению со скоростью υ=8 м/с перемещается проводник длиной l=0,8 м. Проводник присоединен к источнику питания напряжением U=15 В и имеет сопротивление R=0,5 Ом.

Определить наводимую противо ЭДС Е_ПР, ток в движущемся проводнике I_ДВ, электромагнитную силу F_ЭМ, ток в остановленном проводнике I_ОСТ. Составить уравнение баланса мощностей. На рисунке показать направление противо ЭДС и электромагнитной силы.

Задача 25

Проводник с током I=5 А, сопротивлением r_О=0,2 Ом и длиной l=1 м находится в однородном магнитном поле с магнитной индукцией В=1,1 Тл (рисунок 17). Проводник присоединен к сети напряжением U=15 В. В результате взаимодействия тока и магнитного поля проводник движется со скоростью υ, перпендикулярно к направлению поля.

Определить противо ЭДС Е_ПР, наводимую в проводнике, скорость его движения υ, электромагнитную силу F_ЭМ и ток в остановленном проводнике I_ОСТ. Составить уравнение баланса мощностей. На рисунке показать направление противо ЭДС и электромагнитной силы.

Задача 26

В однородном магнитном поле (рисунок 17) с магнитной индукцией В=1,4  Тл находится проводник длиной l=0,5 м и током I=9 А. Проводник присоединен к сети напряжением U=7,5 В. В результате взаимодействия тока в проводнике и магнитного поля он движется со скоростью υ, перпендикулярно к направлению поля. Развиваемая им при этом механическая мощность Р_МЕХ=45 Вт.

Определить противо ЭДС, Е_ПР, наводимую в проводнике, сопротивление проводника R, скорость его движения υ, электромагнитную силу F_ЭМ, ток в остановленном проводнике I_ОСТ. Составить уравнение баланса мощностей. На рисунке показать направление противо ЭДС и электромагнитной силы.

Задача 27

В однородном магнитном поле (рисунок 16) с магнитной индукцией В=1,2  Тл перпендикулярно к направлению поля со скоростью υ=10 м/с движется проводник длиной l=30 см и сопротивлением r_О=0,4 Ом. Проводник замкнут на сопротивление R=1,6 Ом. Определить ЭДС, наводимую в проводнике Е, тормозную электромагнитную силу F_ЭМ и составить уравнение баланса мощностей. На рисунке показать направление ЭДС, тока и электромагнитной силы.

Задача 28

В однородном магнитном поле (рисунок 16) с магнитной индукцией В=1,6  Тл перпендикулярно к направлению поля движется проводник длиной l=0,8 м, сопротивлением r_О=0,3 Ом и током I=1,5 А. Проводник замкнут на сопротивление R=2,7 Ом.

Определить ЭДС, наводимую в проводнике Е, скорость его движения υ, электромагнитную тормозную силу F_ЭМ, составить уравнение баланса мощностей. На рисунке показать направление ЭДС, тока и электромагнитной силы.

Задача 29

Проводник с током I=3 А, сопротивлением r_О=0,4 Ом и длиной l=1,2 м находится в однородном магнитном поле с магнитной индукцией В=0,95 Тл (рисунок 17). Проводник присоединен к сети напряжением U=30 В. В результате взаимодействия тока и магнитного поля проводник движется со скоростью υ, перпендикулярно к направлению поля.

Определить противо ЭДС Е_ПР, наводимую в проводнике, скорость его движения υ, электромагнитную силу F_ЭМ и ток в остановленном проводнике I_ОСТ. Составить уравнение баланса мощностей. На рисунке показать направление противо ЭДС и электромагнитной силы.

Задача 30

В однородном магнитном поле (рисунок 17) с магнитной индукцией В=1,1  Тл перпендикулярно к его направлению со скоростью υ=6,5 м/с перемещается проводник длиной l=0,9 м. Проводник присоединен к источнику питания напряжением U=9 В и имеет сопротивление R=0,5 Ом.

Определить наводимую противо ЭДС Е_ПР, ток в движущемся проводнике I_ДВ, электромагнитную силу F_ЭМ, ток в остановленном проводнике I_ОСТ. Составить уравнение баланса мощностей. На рисунке показать направление противо ЭДС и электромагнитной силы.

Задание 4 «Расчет цепи переменного тока с последовательным соединением потребителей»

Цепь с последовательно соединенными активным R и реактивным Х_L сопротивлениями присоединена к источнику переменного тока. Переменное напряжение на зажимах цепи u. Начальная фаза тока Ψi = 0, начальная фаза напряжения Ψu и известные параметры цепи даны в таблице 4.

Начертить схему цепи. Определить частоту f и период переменного тока, индуктивность катушки L, действующее значение тока I и напряжения U; активную Р, реактивную Q и полную S мощности цепи, а также параметр, отмеченный в таблице 4 вопросом. В масштабе построить векторную диаграмму тока и напряжений.

Таблица 4 – Исходные данные для задач 31-40

Задание 5 «Расчет цепи переменного тока символическим методом»

В цепь переменного тока с частотой 50 Гц включены последовательно резистор, индуктивность и емкость. Начертить схему цепи с приборами для измерения тока, напряжения и активной мощности. Определить комплекс тока цепи, комплекс полной мощности, активную и реактивную мощности. В масштабе построить векторную диаграмму тока и напряжений.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Исходные данные для расчета задач 41-50

Задание 6 «Расчет цепи переменного тока с параллельным соединением потребителей»

Цепь переменного тока с напряжением U содержит три параллельных ветви. Рассчитать токи ветвей и ток в неразветвленной части цепи. Определить полную, активную и реактивную мощности цепи. Построить векторную диаграмму. Составить схему цепи согласно данным таблицы 6, индекс сопротивления указывает на номер ветви, в которой оно находится.

Таблица 6 – Исходные данные для расчета задач 51-60