Меню

Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов дана одна из величин

Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов дана одна из величин

Вопрос по физике:

Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. R1=7ом, R2=60ом, R3=15ом, R4=4ом, P=90Вт
Определить:
1) Эквивалентное сопротивление цепи Rэкв
2) Токи, проходящие через каждый резистор I1, I2,I3, I4
3) Напряжения на резисторах
4) Мощность, потребляемую всей цепью
5) Расход электрической энергии за 8ч. работы

Изображение к вопросу

Ответы и объяснения 1

Резисторы R₂, R₃, R₄ соединены параллельно.

1/R₂₃₄ = 1/60 + 1/15 + 1/4 = 20 / 60

Rэкв = R₁ + R₂₃₄ = 7 + 3 = 10 Ом

U = √ (P·Rэкв) = √(90·10) = 30 В

I = U / Rэкв = 30 / 10 = 3 А

U₁ = I₁·R₁ = 3·7 = 21 В

U₂ = U₃ = U₄ = U — U₁ = 30 — 21 = 9 В

I₂ = U₂/R₂ = 9/60 =0,15 A

I₃ = U₃/R₃ = 9/15 =0,60 A

I₄ = U₄/R₄ = 9/4 =2,25 A

P = 90 Вт = 0,090 кВт

A=P·t = 0,090·8 = 0,72 кВт·ч

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Источник

контрольная работа вариант 4 Задача 1 Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. В зависимости от варианта заданы: схема (рисунок 1- 20) сопротивления резисторов R1, R2, R3, R4; напряжение «U», ток «I» или мощность «Р» всей цепи. (таблица 3) Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи Rэкв; 2) токи, проходящие через каждый резистор I1, I2, I3, I4; 3) рассчитать баланс мощностей схемы. 4) как изменится сила тока в цепи «I», если перегорит одно из сопротивлений (подтвердить расчетом).

Важно! При покупке готовой работы
сообщайте Администратору код работы:

Соглашение

* Готовая работа (дипломная, контрольная, курсовая, реферат, отчет по практике) – это выполненная ранее на заказ для другого студента и успешно защищенная работа. Как правило, в нее внесены все необходимые коррективы.
* В разделе «Готовые Работы» размещены только работы, сделанные нашими Авторами.
* Всем нашим Клиентам работы выдаются в электронном варианте.
* Работы, купленные в этом разделе, не дорабатываются и деньги за них не возвращаются.
* Работа продается целиком; отдельные задачи или главы из работы не вычленяются.

С условиями соглашения согласен (согласна)

Цена: 600 р. Купить эту работу

Содержание

Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. В зависимости от варианта заданы: схема (рисунок 1- 20) сопротивления резисторов R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ; напряжение » U «, ток » I » или мощность «Р» всей цепи. (таблица 3)

Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи R экв ;

2) токи, проходящие через каждый резистор I 1 , I 2 , I 3 , I 4 ;

3) рассчитать баланс мощностей схемы.

4) как изменится сила тока в цепи » I «, если перегорит одно

из сопротивлений (подтвердить расчетом).

Схема для контрольной работы к задаче 1

Задача 2, Варианты 01 — 15

Пролеты цеха рыбокомбината, где установлены три конвейера по переработке рыбы, освещаются одновременно светильниками с лампами накаливания. Лампы соединены звездой с нейтральным проводом и получают питание по четырехпроводному кабелю от трансформаторной подстанции с линейным напряжением — U л . Лампы первого конвейера включены между фазой А и нейтральным проводом, второго конвейера — между фазой В и нейтральным проводом, третьего — между фазой С и нейтральным приводом. Светильники каждого конвейера имеют одинаковое число ламп, соответственно nA = nB = nC (рисунок 5.21). Определить величины, которые не заданы в условиях вашего варианта:

4) мощность одной лампы — Рламп;

6) общую мощность трехфазной цепи — Р

Данные для своего варианта взять из таблицы4 .

Задача 3, Варианты с 01 по 30

Трехфазные асинхронные двигатели используются для работы строгальных, фрезеровальных и токарных станков металлообрабатывающего завода. Все двигатели работают в номинальном режиме и подключены к сети с линейным напряжением U л = 380В, с промышленной частотой f =50 Гц. Известны число полюсов и некоторые данные режима их работы: номинальная мощность — Рном, частота вращения ротора — n 2ном , скольжение — S ном , коэффициент мощности — cosφ ном и коэффициент полезного действия — ηном. Определить величины, не заданные в условии:

Читайте также:  Как красиво обустроить спальню в тока бока

1) частоту вращения магнитного поля статора n 1;

2) частоту вращения ротора — n 1 ;

3) скольжение — S ном ;

4) ток двигателя — I 1ном ;

5) номинальный момент вращения — Мном;

6) активную мощность, потребляемую двигателем из сети — Р1ном.

7) Объяснить, как осуществляется регулирование частоты вращения ротора двигателя.

Данные для своего варианта взять из таблицы 6

Источник

Примеры расчета электрических и магнитных цепей

Решение задачи требует знания основных законов постоянного тока, производных формул этих законов и умения их применять для расчета электрических цепей со смешанным соединением резисторов.

Методику и последовательность действий при решении задач со смешанным соединением резисторов рассмотрим в общем виде на конкретном примере.

1 Выписываем условие задачи (содержание условий задач выписывать применительно к своему варианту).

Условие задачи. Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. Заданы схема цепи (рисунок 1), значения сопротивлений резисторов: R1 = 30 Ом, R2 = 20 Ом, R3 = 3 Ом, R4 = 5 Ом, мощность цепи Р = 320 Вт.

Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи Rэк; 2) токи, проходящие через каждый резистор. Решение задачи проверить, применив первый закон Кирхгофа.

2 Выписываем из условий то, что дано и нужно определять в виде буквенных обозначений и числовых значений.

3 Продумаем план (порядок) решения, подбирая при необходимости справочный материал. В нашем случае принимаем такой порядок решения: 1) находим эквивалентное сопротивление цепи

Rэк = R12 + R34

Где R12 = R1R2/(R1+R2) — параллельное соединение,

R34 = R3+R4 — последовательное соединение;

2) обозначим токи I1, I2, I3, I4 на рисунке 1 стрелками и определим их значения из формулы мощности:

P=I2Rэк → I= ;

I2 = I4 = I,так как при последовательном соединении они одни и те же,

I1 = U12/R; I2 = U12/R2, где U12 = IR12.

Рисунок 1

4 Выполняем решение, не забывая нумеровать и кратко описывать действия. Именно так решены все типовые примеры пособия. Отсутствие письменных пояснений действий приводит к неполному пониманию решения задач, быстро забываются.

5 Выполняем проверку решения следующими способами: а) логичность получения такого результата; б) проверка результатов с применением первого и второго закона Кирхгофа, подсчетом баланса мощности; в) сравнивание результатов решением задачи другими способами

Объясним некоторые способы проверки результатов решения.

Применение первого закона Кирхгофа. Формулировка закона: алгебраическая сумма токов в узловой точке равна нулю. Математическая запись для узла б схемы цепи рисунок 1:

I1+I2 = I или I1+I2-I = 0.

Применение второго закона Кирхгофа. Формулировка закона: во всяком замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС ∑Е равна алгебраической сумме падений напряжений ∑IR на отдельных сопротивлениях этого контура.

В замкнутом контуре (рисунок 1) приложенное напряжение U (аналогично ЭДС при внутреннем сопротивлении источника тока, равном нулю) и падения напряжения

U12 = IR12; U3=IR3 и U4 = IR4.

Обходя контур по направлению тока ( в данном случае по часовой стрелке), составим уравнение по второму закону Кирхгофа:

U = U12+U3+U4.

Подсчет баланса мощности. Общая мощность цепи равна сумме мощностей на отдельных резисторах. Для схемы цепи (рисунок 1) Р=Р1+Р2+Р3+Р4;

так как Р = I2R или Р=U2/R, то

Р = I12 ∙ R1+I22R2+I32R3+I42R4

или P = U122/R1+U122/R2+U32/R3+U42/R4.

Если проверку решения проводить путем сравнения результатов решения другими способами, то в данном случае вместо определения тока из формулы

P = I2Rэк

можно было найти напряжение

U = из P = U2/Rэк,

а затем — I = U/Rэк по формуле закона Ома.

Для закрепления материала рекомендуется рассмотреть решение примеров 1 — 3.

Пример 1 На рисунке 2 изображена электрическая цепь со смешанным соединением резисторов. Известны значения сопротивлений резисторов R1 = 3 Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 15 Ом, R4 = 1 Ом, напряжение U= 110 B и время работы цепи t = 10 ч. Определить токи, проходящие через каждый резистор, I1, I2, I3, I4, общую мощность цепи Р и расход энергии W.

Дано: R1 = 3 Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 15 Ом, R4 = 1 Ом, U= 110 B, t = 10 ч. Определить: I1, I2, I3, I4

Решение

1 Обозначим стрелками токи, проходящие через каждый резистор, с учетом их направления. (рисунок 2).

2 Определим общее эквивалентное сопротивление цепи, метод подсчета которого для цепи со смешанным соединением резисторов сводится к последовательному упрощению схемы.

Сопротивления R2 и R3 соединены параллельно. Найдем общее сопротивление при таком соединении:

1/R23 =1/R2+1/R3,

приводя к общему знаменателю, получим

R23 = R2R3/(R2+R3) = 10 ∙15/(10+15) = 150/25 = 6 Ом.

Схема примет вид рисунок 3.

Теперь резисторы R23, R1, R4 соединены последовательно, их общее сопротивление

Rэк = R1+R23+R4=3+6+1=10 Ом.

Это общее сопротивление, включенное в цепь вместо четырех сопротивлений схемы (рисунок 2), при таком значении напряжения не изменит тока в цепи. Поэтому это сопротивление чаще называется общим эквивалентным сопротивлением цепи или просто эквивалентным (рисунок 4).

Рисунок 2 Рисунок 3 Рисунок 4

3 По закону Ома для внешнего участка цепи определим ток I=U/Rэк=110/10 =11А.

4 Найдем токи, проходящие через все резисторы. Через резистор R1 проходит ток I1 = I. Через резистор R4 проходит ток I4 =I.

Для определения токов, проходящих через резисторы R2 и R3, нужно найти напряжение на параллельном участке U23. Это напряжение можно определить двумя способами:

U23 = IR23 = 11 ∙ 6 = 66 В

или U23 = U-IR1-IR4 = U-I(R1+R4) = 110 — 11(3+1) = 66 В.

По закону Ома для параллельного участка цепи найдем

I2 = U23/R2 = 66/10 = 6,6 A; I3 = U23/R3 = 66/15 = 4,4 A или,

Применяя первый закон Кирхгофа, получим

I3 = I-I2 = 11 — 6,6 = 4,4 A.

5 Найдем общую мощность цепи:

I = UI = 110 ∙ 11 = 1210 Вт = 12,1 кВт

6 Определим расход энергии:

W = Rt = 1,21 ∙ 10 = 12,1 кВт ∙ ч

7 Выполним проверку решения задачи описанными ранее способами:

а) проверим баланс мощности

P = P1 +P2+ P3 + P4 = I12R1 + I22R2+I32R3+I42R4 = 112∙3 + 6,6 2 ∙ 10+ 4,42∙15 + 112 ∙ 1 = 363 + 435,6 + 290,4 + 121 = 1210 Вт; 1210 Вт = 1210 Вт;

б) для узловой точки А схемы рисунка 2 применим первый закон Кирхгофа:

I = I2 + I3 = 11 = 6,6 + 4,4 A; 11A = 11A;

в) составим уравнение по второму закону Кирхгофа, обходя контур цепи по часовой стрелке,

U = U1 + U23 + U4 = IR1 + IR23 + IR4

110 = 11 ∙ 3 + 11 ∙6 + 11 ∙ 1

110 В = 110 В

Все способы проверки подтверждают правильность решения задачи. В вашем варианте достаточно использовать только тот способ, который предусмотрен условием.

Источник



Читайте также:  Термическое действие тока короткого замыкания в электроустановке это

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ. Контрольная работа состоит из 10 вариантов

И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ

Контрольная работа состоит из 10 вариантов. Каждый вариант содержит четыре задачи на расчет цепей постоянного, переменного однофазного и трехфазного тока, однофазного трансформатора.

Номер варианта определяется последней цифрой учебного шиф­ра студента.

При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать сле­дующие требования:

— в контрольную работу записывать ус­ловия задач;

— вычислениям должны предшествовать исходные формулы;

— для всех исходных и вычисленных величин должны указы­ваться размерности;

— приводятся необходимые эскизы, схемы.

На каждой странице оставляется поле шириной 3- 4 см для за­мечаний проверяющего работу. За решением последней задачи при­водится список используемой литературы, указывается методичес­кое пособие, по которому выполнялась работа, ставится подпись исполнителя и оставляется место для рецензии.

На обложке тетради указывается учебный шифр, наименование дисциплины, курс, индекс учебной группы; фамилия, имя и отчество студента.

В установленные учебным графиком сроки студент направляет выполненную работу для проверки в учебное заведение.

После получения прорецензированной работы студенту необхо­димо исправить отмеченные ошибки, выполнить все указания пре­подавателя, повторить недостаточно усвоенный материал.

Не зачтенные контрольные работы подлежат повторному выпол­нению.

Контрольная работа

Задача 1

Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. B зависимости от варианта заданы: схема цепи (по номеру рисунка), сопротивления резисторов R1, R2, R3, R4, напряжение U, ток I или мощность P всей цепи.

— эквивалентное сопротивление цепи;

Решение задачи проверить, применив первый закон Кирхгофа. Данные для своего варианта взять в табл. 1.

Нoмер варианта Номер рисунка R1, Ом R2, Ом R3, Ом R4, Ом U,I,P
З U= 20 B
I= 5 A
P= 50 Вт
U= 100 B
I = 2 A
P = 48 Вт
U= 40 B
I= З A
P = 120 Вт
U= 40 B

Рис. 1 Рис. 2

Рис. 3 Рис. 4

Рис. 7 Рис. 8

Задача 2

Для неразветвленной цепи перемен­ного тока c активными и индуктивными сопротивлениями определить величины, которые не даны в условиях задачи:

— Z — полное сопротивление цепи, Ом;

— U — напряжение, приложенное к цепи, B;

— — угол сдвига фаз между током и напряжением;

— Q — реактивную мощности цепи, вар.

Построить в масштабе векторную диаграмму цепи и кратко опи­сать порядок ее построения, указав, в какую сторону и почему направлен каждый вектор; числовые значения электрических величин, нужные для решения задачи, и номер рисунка даны в табл. 2. Проверить решение задачи, сравнивая величины приложенного напряжения — U и угла сдвига фаз — , полученные расчетным путем, или заданные в усло­виях, c результатами подсчета по векторной диаграмме. При расхожде­нии найти ошибку.

Номер варианта Номер рисунка R1, Ом R2, Oм XL1 Ом XL2 Ом U, I, S, P, Q
U=80 B
I =2 A
10 S=450 B×A
U=60 B
Q=120 вар
1= 4 A
U=200 B
P=256 Вт
S=180 B×A
Q=128 вар

Задача 3

На рис. 16 приведена схема двух разных соединений потребителей трехфазного тока c измерительными приборами для измерения фазных и линейных токов и напряжений. Нагрузочные резисторы R каждой фазы имеют одинаковые сопротивле­ния и заданы. Известно также показание одного из пяти измерительных приборов. Определить показания остальных приборов. B решении при­вести расчетные формулы, с помощью которых определены показания приборов. Пояснить, какую величину (фазную, линейную) показывает каждый прибор. Данные для своего варианта взять из табл. 3

Читайте также:  Формула для вычисления работы электрического тока конденсатора где а это

Номер варианта R, Ом Показания прибора
U1=220 B
I3= 22 A
I2= 38 A
U2=127 B
I1=12,7 A
U1=380 B
I3=38 A
I2= 66 A
U2=220 B
I1= 2 A

Задача 4

Двухобмоточный однофазный транс­форматор используется для питания повышенным напряжением специальной медицинской аппаратуры. Первичная обмотка трансформа­тора подключена к сети напряжением U1= 220 B. К вторичной обмотке подключен реостатный датчик (активная нагрузка ) аппаратуры (рис. 17).

Определить значения, не заданные в условиях задачи:

— на­пряжение вторичной обмотки трансформатора U2;

— коэффициент трансформации трансформатора k;

— число витков первичной w1 и вторичной w2 обмоток трансформатора;

— ток вторичной обмотки трансформатора I2;

— активную мощность Р2, отдаваемую вторичной обмоткой трансформатора.

Режим работы трансформатора неноминальный. Данные для своего варианта взять из табл. 4.

Номер варианта U, k, w, I, P Номер варианта U, k, w, I, P
k = 0,1; w2 = 5000; w1, = 500; w2 = 5000;
I2 = 1A Р2 = 2200Вт
k = 0,1; w2 = 5000; w1, = 500; k = 0,1;
P2 = 2200Вт I2 = 1A
U2 = 2200B; w2 = 5000; w1, = 500; k = 0,1;
12 = 1A Р2 = 2200Вт
U2 = 2200B; W2 = 5000; U2 = 2200B; w1, =500;
Р2 = 2200Вт Р2 = 2200Вт
w1, = 500; w2 = 5000; U2 = 2200B; w1, =500;
I2=1A I2= 1A

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача 1 Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырёх резисторов. В зависимости от варианта заданы: схема цепи; сопротивления резисторов R1,R2,R3,R4; напряжение U, ток I, или мощность всей цепи P.

Определить: 1)эквивалентное сопротивление цепи Rэкв; 2) токи, проходящие через каждый резистор,I1, I2, I., I4.

Дано:

_________________________ Рисунок 1.

Решение

1. Определяем эквивалентное сопротивление цепи.

Резисторы R2 и R3 соединены последовательно, поэтому эквивалентное сопротивление на этом участке

Представим схему в следующем виде (рис. 2):

В этой схеме резисторы R1 и R2,3 соединены параллельно, поэтому эквивалентное cопротивление R1,2,3 равно:

Схему можно представить в таком виде (рис.3):

На схеме резисторы R1,2,3 и R4 соединены последовательно, поэтому эквивалентное сопротивление всей цепи равно:

2. Определяем токи в резисторах:

Падение напряжения на участке 1,2,3:

Задача 2 Эта задача относится к теме «Электрические цепи переменного тока».

Формулы для решения задачи 2.

— закон Ома для цепей переменного тока;

— полное сопротивление цепи, Ом;

R – активное сопротивление, Ом;

XL – индуктивное сопротивление, Ом;

Xc – ёмкостное сопротивление, Ом;

Xp = (ХL — Хc ) – реактивное сопротивление, Ом.

Мощность в цепях переменного тока:

В этих формулах:

Коэффициенты мощности цепи:

Построение векторных диаграмм.

В активном сопротивлении напряжение и ток совпадают по фазе, поэтому векторная диаграмма имеет следующий вид:

В индуктивном сопротивлении напряжение опережает ток по фазе на 90 0 :

В ёмкостном сопротивлении напряжение отстаёт от тока на 90 0 :

Построение векторной диаграммы начинают с вектора тока, который проводят по горизонтали. Затем откладывают векторы напряжений в том порядке, в котором расположены сопротивления на схеме. Векторы напряжений откладывают под соответствующими углами к вектору тока в сторону отставания или опережения в зависимости от характера сопротивлений. Вектор полного напряжения равен геометрической сумме векторов на участках цепи.

Например, для цепи, состоящей из последовательно соединённых активного R, индуктивного XL и ёмкостного Xc сопротивлений диаграмма имеет следующий вид:

Дано:

Определить: Z; I; ; P; Q; S.Построить в масштабе векторную диаграмму.

Решение

1. Определяем полное сопротивление цепи Z:

2. Ток в цепи определяем по закону Ома для цепей переменного тока:

3. Коэффициенты мощности цепи:

4. Определяем активную P , реактивную Q и полную S мощности цепи:

5. Для построения векторной диаграммы определяем падения напряжения на участках цепи:

6. Строим векторную диаграмму.

Выбираем масштаб: по напряжению МU = 4B/cм, по току МI = 0,5A/см.

Построение диаграммы начинаем с вектора тока, который проводим по горизонтали. Затем под углом 90 0 к вектору тока в сторону отставания, т.е. по часовой стрелке, откладываем вектор напряжения на ёмкостном сопротивлeнии . Из конца вектора под углом 90 0 в сторону опережения, т.е. против часовой стрелки, откладываем вектор напряжения на индуктивном сопротивлени . Из конца вектора параллельно вектору тока проводим вектор напряжения на активном сопротивлении .Из конца вектора откладываем вектор напряжения на индуктивном сопротивлении . Из конца вектора проводим вектор напряжения на активном сопротивлении .Из конца вектора откладываем вектор напряжения на ёмкостном сопротивлении .

Геометрическая сумма векторов равна вектору полного напряжения цепи:

Векторная диаграмма представлена на рис.2.

Задача 3 Эта задача относится к теме «Электрические цепи трёхфазного тока».

Формулы для решения задачи.

Соединение нагрузки звездой.

Cоединение нагрузки треугольником.

В этих формулах:

В заданной схеме (задача 3, рис.21) приборы измеряют следующие величины:

Задача 4 Эта задача на тему «Однофазные трансформаторы».

Источник