Задачник по теоретическим основам электротехники. Теория цепей. Учебное пособие для вузов
.pdf1-.27 (Р). По данным, указанным на рис. |
1-27 *, |
найти значеlIИЯ: |
|||||||
А) Га И E h, если |
'л = |
4 Ом; Б) Га И 'h, |
если Eh = |
О. |
|||||
|
|
10 |
|
|
С |
20 |
|
|
|
|
|
3 |
"28 |
|
|
|
|
|
|
|
~~ |
|
|
|
|
|
|||
А |
а. |
:<:J---- |
ld~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
~·l~ra. |
|
10 |
|
|
|
5 |
f |
- |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
Ь . |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
D |
|
|
|
||
|
|
|
|
Рис. 1-27. |
|
|
|
1-28. Найти показание амперметра в схеме рис. ,1-28 *, ·1-29. В цепи рис. 1-29 найти токи /1' /2' /з методом наложения.
Составить баланс мощности. .. |
|
|
|
|
.. |
||||||||||
Параметры цепи: Е1 = 80 В; |
|
'1 |
|
= 4 ом; В2 = 125 В; |
'2 = 5 OMj |
||||||||||
'з = 20 Ом. |
~. |
|
|
|
|
|
. ' |
|
|
. |
|
|
|
. |
|
1-30. ОпредеЛить входную проводимость· gзз И взаимную прово |
|||||||||||||||
димость ветвей g23 для цепи рис.· 1-30 при 'з = |
3 Ом, применяя опре |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
--;целение проводимости', как |
||||||||
|
|
|
|
|
.~o. 5 отношение |
частичного тока |
|||||||||
|
с |
|
9 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
~ -к вызывающей |
его,:' |
э. д. с. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
'-t[=:J~---:t--С:-""f |
А |
t h |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.. 1-29.. |
|
|
||
1-31. (М). А) ДЛЯ цепи рис. |
1-31 |
было найдело, что 1) |
/ а = |
3,0 А; |
|||||||||||
1h = - 0,500 |
А при Еа = |
42 |
В; |
Еh = 8 В |
и 2) |
/ а = |
- 0,351 А; |
||||||||
/ h = 1,093 А при Еа = О; |
Еh = 12 |
|
В. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. ·1~30.·
Найти входные проводимости ветвей а и h и взаимную проводимость тех же ветвей. Определить ТQКИ / а и 1h при Еа = 20 В ~ Еh = ·40 В!
* Числа около прямоугqльников ·обозначают сопротивления в омах,
окол() стрелок - токи в амперах, большими БУКВ4МИ обозначены узлы, малень
кими - ветви.
Б) Для цепи рис. 1-31 было найде,НО, |
что l! = О при Еа = 42 В; |
|
I1h = 8 В и [! = - |
0,860 А при Еа ='О; |
Eh = 12 В.. |
НаЙти. взаимные проводимости ветвей а и {, f и h. Определить ток |
||
'1 при Еа = 20 В; |
Eh,= 10 В. |
. |
|
Рис. 1-31. |
|
В) В цепи p~c. 1-3'. в ветви а сопротивлени~ увеличили на бга = |
- |
2 Ом. Чему при этом будет равен ток в .ветви а, если Еh = О; Еа = |
- |
45 В? При бга = О известно, что gda = 0,0770 См. |
Г) ДЛЯ цепи рис. 1-31 определить токи в ветвях а, f и h при доба IОЧНОМ сопроrивлении БГа = 2 Ом ~ ветви а и при Еа = 90 ~; Eh = О.
|
|
Рис. 1-~2. |
|
|
|
|
Рис. 1-33. |
||||
При |
fJra = |
О известно, что 'gaa'= 0,0770 См; Uaj= 0,0136 См; gah = |
|||||||||
..., - |
0,292 См. |
|
|
|
|
|
|
• |
|||
|
1-32. |
В цепи рис. 1-32 найти э. д. с. Е. Сопротивления резисторов |
|||||||||
указаны в омах. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
zj. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
128 |
|
|
|
|
r |
'3О8 |
|
|
|
|
|
11=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1-34. |
|
|
|
|||
|
1-33. |
В цепи рис. 1-33 найти 9. д. с. Е1 |
И Ев. Сопротивления реаи- |
||||||||
~T()P()H даны в омах. |
|
|
|
|
_ |
||||||
|
1-34. |
В цепи рис. 1-34 найти г. Сопротивления' резисторов указаны |
|||||||||
• UM8X. |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
1-35. Для измерения |
внутреннего сопротивления , х источника |
|
э. д. с. ех применена мостовая схема |
рис. 1-35. |
|
Найти,х, если при '2 = |
'3 = 4 Ом и '1 = 40 Ом отклонение стрелки |
|
|
. гальванометра G остается неизменным |
|
|
при замыкании и размыкании ключа К. |
|
|
1-36. |
В цепи рис. 1-36 найти .токи |
|
при и = |
20 В. |
--t>
1з
100м
'+
u~
Рис. 1-3&.. |
Рис. 1-36. |
1-2. ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ГЕНЕРАТОР
(Активны й ДВУХП~ЛЮСНИК)~ ПРИНЦИП ЛИНЕЙНОСТИ
1-37. Параллельно источнику с э. Д. ·с. Е и внугренним сопротив
лением 'в включены резистор '1 и переменное сопротивление нагрузки
'н (рис. 1-37, а). |
l!J |
"н0'у+! . .: |
|
|
I~ . |
Са |
I~ |
"'---".....;;;c~
а)· ~)
Рис. '1-37.
Найти: а) зависимость U от 1; б) значения э. Д. с. Ев и внутреннего
сопротивления источника,в в эквивалентной схеме рис. 1-37, б.
1-38. Между источником с зад.анным током J г и внутренним сопро
тивлением 'в и внешней нагрузкой с сопротивлением 'н ВК,[.IЮчен рези |
|||||
егор '1 |
(рис. 1-38, а). |
|
|
||
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
J,i |
1э u~1* |
r |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
а). |
б) |
|
||
|
Рис. 1-38. |
|
|
-Найти: а) значения тока J в и параллельно включенного сопротив
ления rв в эквивалентной схеме рис. 1-38, б; б) значения э: д. с. Е~ и сопротивления ,~ в эквивалентной схеме рис. 1-37, б.
1-39. Два генератора включены параллельно и работают на общую IIIIГРУЗКУ (рис. 1-39). Электродвижущие силы генераторов и их внут
ренние сопротивления соответственно равны Е1, Е2 |
и '1' '2' |
|||||
Найти: а) зависимость U (1); б) э. д. с. и внутреннее сопротивление |
||||||
.К8ивалентного генератора |
(рис.. 1-37, 6). |
|
|
|||
|
|
|
|
гА 1з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
--i> |
|
|
|
|
|
|
гом |
|
|
|
|
|
|
~If |
|
|
|
|
|
|
ЗОм |
|
|
|
|
Рис. 1-39. |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
|
|
|
1-40. Найти зависимость 1з ('з) в цепи рис. 1-30 и величину тока |
||||||
1. при '3 |
= |
3 Ом. |
. |
|
|
|
1-41. |
В |
цепи рис. 1-41: |
а) найти ток 1з методом активного двух |
ПОJJюсника; б) выяснить, какую э. д. с; надо включить последовательно
е з. д. с. 6 В, чтобы ток 12 стал равен нулю.
~A
Рис. 1-42.
1-42. |
Для цепи |
р-ис. 1-42, где |
величины со |
||||
противлений |
даны |
в |
омах, |
известно, что при |
|||
, ..:а 2 Ом |
токи 1 = |
2 А и 1r |
= 4. А. |
||||
а) Найти |
1 при |
, = |
4 |
Ом. |
б) Составить |
||
nинейную зависимость |
1 = |
f (иаь). |
|||||
1-43. |
Два |
источник'а |
с |
заданными токами |
|||
J1 и J2 И |
внутрен.ними с~противлениями ;1' '2 |
||||||
Iключены последовательно и работают нз. общую |
|||||||
IIIГРУЗКУ (рис. 1-43). |
|
|
тока нагрузки 1 от |
||||
Найти: а) зависимость |
|||||||
а. lIапряжения; б) |
значения J е и |
'е В эквива |
|||||
nCШТIIОЙ схеме рис. |
1-38, б. |
|
|
|
|||
1-44 |
(Р). При |
разомкнутых |
рубильниках |
Рис. 1-43.
"'ООм
.
Рис. 1-44.
1 и 2 (рис. 1-44) ам
I1ерметр показывает 1, 2 А. Если второй рубильник оставить разомк
IIYTblM, а первый замкнуть, амперметр покажет 3 А.
Найти пока.зания амперметра для режима, в котором первый-
рубильник разомкнут! а второй замкнут. |
. |
1-45 (М). В заданной цепи (рис. 1-45) при изменении СОПрОТИВJ.Iе
ния , резистора от 00 до 10,Ом измеряемое вольтметром напряжение U
изменяется от 100 до 80 В. |
. |
Найти ток в этом резисторе при, = |
7,5 Ом. |
r,
Еrz
Рис. 1-45. |
Рис. 1-46. |
1-46 (М.) В цепи рис. |
1-46 при разомкнутых рубильниках ампер |
метры показывают: первый |
10 А, второй 3 А, третий 4 А. Если второй |
рубильник оставить разомкнутым, а первый замкнутв, то амперметры
|
|
|
покажут: |
первый |
11 |
А, |
второй' |
|
|
|
2,5 |
А и третий 6 А. |
|
. " |
|||
I |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Найти показания амцерметpgв |
||||
|
J |
ЗОм |
при замкнутых рубильниках, ~ |
|||||
|
|
-1-47. |
Найти зависимосtь f = |
|||||
Е |
|
1 |
= 1 (Е," J) |
дЛЯ цепи рис. 1~47. |
||||
|
|
|
1-48. В цепи рис. 1-29 |
извест- |
||||
|
|
<r - |
ны сопротив.цения: |
'1 = |
4 Ом; '2 = |
|||
-----.....------ |
= 5 ом; '3 = 20 Ом. |
|
|
|||||
Рис. 1-47. |
|
. |
Найти |
зависимость |
1з = |
|||
1-49 (М). В цепи |
рис. 1-30 |
= 1з (Е1, |
Е2)· |
и 12 ('3); |
|
|||
определить: |
а) 1з ('3) |
б) gзв |
и g23 при ,~ = 3 Ом, воспользовавцJ.ИСЬ <:равнением токораспределения
при '3 =:= -3 Ом и '3 = 00.
1-3. УЗЛОВЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ И МЕТОД ДВУХ УЗЛОВ
1-50. Найти показания амперметров в цепи рис. 1-50. Составить
баланс мощности. '- - -
Рис. 1-50. |
|
|
Рис. 1-52. |
|
1-51. Три генератора с э, д. с. |
и внутренними сопротивлениями |
|||
Е1 = ,Е2 = 480 В; |
Ез = 460 |
В; '1 = |
'3 = 0,2 |
Ом; '2 = 0,4 Ом рабо |
тают параллельно |
на линию. |
общая |
нагрузка |
КОТОРОй 400 А. |
Найти: а) ток каждого генератора; б) токи генераторов 2 и ~3 при
ClТК.'1юченном генераторе 1; в) э. д. 'с. и внутреннее сопротивление
IOllepaTopa, эквивалентного трем генераторам:
1-52. Опре~ить токи в цепи рис. 1-52.
. Рис. 1-53.
'
1-53. А) Определить Iюказание воЛьтметра (рис. 1-53), сопротив
ление которого много БОllьше любого из сопротивлений схемы.
Б) В цепи рис. 1-53 вместо вольтметра включен амперметр, сопро тивnение которого много меньше любого из, сопротивлений' схемы.
Определить 'его показаНие. '
|
|
|
|
|
|
|
28 |
|
||
|
|
|
|
~It |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
14эом~ 68 |
|
ЗОм |
|
|||
|
|
|
|
tЗА- |
|
|
~ |
|
||
|
|
|
|
|
|
'!а |
|
|||
|
Рис. 1-54. |
|
|
|
Рис. |
1-55. |
|
|
||
1-54. |
в цепи рис. 1-54, найти показания амперметров. |
|||||||||
1-55. |
В цепи рис. 1-55 найти токи и СОС'}\3вить баланс мощности. |
|||||||||
1-56. |
В цепи рис.' 1-56 найти тоiи. Величины С,опротивлений даны |
|||||||||
• омах. |
:L |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р.ис:~/~56. |
Рис. 1-57. |
-:.. |
|
1-57. Методом узловых |
потенциалов' рассчитать токи в схемах: |
,,) рис. 1-57; б) рис. 1-42 при r = 2 Ом. Составить |
баланс мощности. |
Величины CQПротивлений указ-аны в омах. |
.. |
1-4. КОНТУРНЫЕ ТОКИ
1-38. В цепи рис. i-58 найти э. д. с. Е и токи в ветвях.
1-59. Методом контурных токов: А) решить задачу 1-9; Б) опре
делить токи в цепи рис. 1-41. _ ..
10В
|
--............_---!~ |
Рис. 1-58. |
Рис. 1-60. |
Рис. 1-61.
1-60. Найти токи в цепи рис. 1-60.
1';'61. I(онтактный провод электрической железной дороги питается
от двух подстанций (рис. 1-61). Их па-
1= Е2'= 1,5 кВ,· '1 = '2 =
ьа = 0,25 Ом. Сопротивление двигателей
электровоза (включая пусковой реостат)
7 Ом. CYM~pHoe сопротивление кон-
1 |
тактного |
провода |
и рельсов |
составляет |
|
|
0,2 Ом/км. . |
|
|
|
|
|
Найти напряжение на |
электровозе |
|||
|
и токи подстанций в момент трогания |
||||
|
поезда со станции |
(у электровоза Е = О, |
|||
|
так как двигатели электровоза еще не |
||||
|
вращаются). |
|
|
|
|
|
1-62. В цепи рис. 1-62 определить |
||||
Рис. 1-62. |
все токи |
.и показания вольтметров. Co~ |
|||
противления указаны в омах. |
|
|
|||
1-5. ВЗАИМНОЕ ПРЕОБРА30ВАНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКА |
|
|
|||
И ЗВЕЗДЫ СОПРОТИВЛЕНИЙ |
|
|
|
|
|
1-63. Аккумуляторная' батарея |
питает |
трехпроводную |
линию |
||
рис. 1-63, крайние провода |
которой |
имеют сопротивления по |
3 Ом, |
а средний ~ Ом. I(аждая половина батареи имеет напряжение .40 В.
1\ конце линии включен ряд приемников, сопротивленця которых
УМltЗ8НЫ на рис. 1-63. |
' |
Заменив все приемники тремя, соединенными звездой, найти reK
11 ~pCДHeM ,проводе.
~Лuнuя\~==1-~-----~-+-----~
Рис. 1-63.
1·64 (Р). Две изолированные одна от другой части 1 и 2 электри' ческого устройства (рис. 1-64) заК,лючены в экранирующую оболочку Э,
также изолированную от указанных. ча:стеЙ. .
Чтобы определить сопротивление изОляции в этом, устройстве,
были произведены ,следующие .измерения сопротивлений: а) между
г |
|
|
|
|
Рис. 1-64. |
Рис. .1-66. |
|
||
••жимами экрана и пер'вой части устройства '1 = |
lJ 88 |
МОм; б) |
между |
|
._~мимами экрана и второй части устройства '2 = |
2,28 |
МОм; в) |
между |
._жимом экрана и двумя другими зажимами, соединенными накоротко,
'. -- 1,46 МОм. |
. . |
|
. ' |
|
/ |
|
|
|
|
Найти сопротивления R19 , R12 |
и R29 ветвей, соединяющих каждую |
||||||||
II_PY зажимов в эквивалентной схеме.' |
|
|
|
||||||
1·63 (Р). |
Решить |
задачу 1-64 |
при |
условии, что измерялись |
|||||
СUllротивления: |
а) |
между зажимом |
Э |
и |
зажимами 1 и 2, соеди |
||||
I'II'IIWМИ один |
с другйм, |
'з = |
1,46 МОм; |
б) |
между за?КИМQМ 2 и зажи |
||||
М"МИ 1 и Э, |
соединенными |
один с дру.гим, '4 = |
1,86 МОм; в) между |
||||||
•• жимом 1 и, |
зажимами |
2 и Э, |
соединенными |
один с другим, '0 = |
-10М МОм. ,
1·66. Определить токи в цепи рис. 1-66. Величины сопротивлений. rK.~a"bl в омах. .
I.n. РАЗЛИЧНЫЕ МЕТОДЫ PAC~ErA
1-67. в цепи рис. !-67 определить токи.
1-68. 'Найти показание амперметра в цепи рис. 1-68.
З~
.1 |
*Ом |
|
3В |
|
38 |
|
|
'*
|
Рис. 1-67. |
|
Рис. |
1-68. |
|
1~69. |
Определить ток |
в диагоi'l:али |
неуравновешенного четырех- |
||
nл·ечего моста (рис. 1-69). |
= 180 Ом; '3 |
= .120 Ом; |
. |
'6 = |
|
Дано: |
'1 = 120 Ом; ''2 |
'4 = 80 Ом; |
= 80 Ом. При расчете щ>лагать,. чтонапряжение источника (или вели-
чина сопротивления (6) регулируется так,
Вчто .разность потенциалов CJ>А - <Рп.= иАп
|
|
поддерживается |
|
равной |
заданному' |
значе- |
||||||||
|
|
нию |
30 |
В. |
|
|
|
. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1-70. То же, что и в предыдущей задаче, |
||||||||||
А |
|
но |
при |
расчете |
полагать, что |
ток в |
ветви |
|||||||
|
питания |
6 |
поддерживается |
неизменным: |
||||||||||
|
|
|||||||||||||
|
|
/6 ~ 0,10 |
А. |
|
|
. |
|
|
. |
|
|
|||
|
|
|
|
1-71. То же; что в |
задаче |
1-69, но при |
||||||||
|
|
расчете |
полагать |
заданными |
э. |
д. с. |
Е = |
|||||||
|
с |
= |
12 'В. и |
'6 |
= |
50 Ом.. |
|
. |
|
. |
|
|||
|
|
|
|
1-72' (Р). |
в |
ветвях |
5 |
и |
6 мосха |
по |
||||
Рис. 1-69. |
рис. |
1-69 при заданном· напряжении на вход |
||||||||||||
ных |
зажимах |
иAD = 6 |
В .найдены, |
токи: |
||||||||||
|
|
16 = 5 мкА; |
16 = 3 А. |
|
|
|
|
|
||||||
-Найти ток в диагонали при питании моста от источника с э. д. с. |
||||||||||||||
Е = 6 В |
и внутренним сопротивлением |
'6 |
= 0,5 Ом. |
|
|
|
|
|||||||
1-73. В цепи рис. 1-73 найти ток 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1-74. |
Для цепи |
рис. |
1-74: |
А) Найти максимальную - мощность, |
||||||||||
|
ЗОм |
|
|
выде,ляющуюC1J в |
сопротивлении |
,; |
||||||||
|
|
|
Б) ответить на вопрос: какую э. д. с. ЕаЬ |
|||||||||||
|
|
|
|
88 3,5А
Рис. 1-73-. |
Рис. 1-74. |
IfMn включить в ветвь аЬ, чтобы 'ток в сопротивлении r был равен "УJIIО при любых' значениях г? '/ .
1-75. В цепи рис. 1-7,5 найти токи.
ЗА
~
1, _
20,.,
Рис. 1-75. |
|
Рис. ·1-76. |
|
|
||
1:7.Q, Обмотка reHeJYclTopa (рис, 1-76) имеет сопротивление 0.2 Ом. |
||||||
Средняя точка обмотки заземлена -'Через |
резистор r = |
0,125 Ом. |
|
|
||
1'( |
0,50м |
38 |
10м |
|
|
|
|
|
|
|
138 |
(J)t |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1-77. |
Рис,' 1-78. |
Найти величину и направление тока через амперметр при з.амыка
"ии на 'землю в точке а, зная, что до замыкания вольтметр показывал
ао в.
1-77. Определить неизвее.т
tlWC Э. д. с., СОПРОТQвления и
"()КИ в цепи рис. 1-77.
1-78. Найти токи в ветвях
U,опи рис. 1-78. '
1-79. НаЙти токи в ветвях
цопи рис. 1-79.
1-80. Резисторы R1 и R2 на pIH·. 1-80 изображают сопротив
Jlt'IIИЯ изоляции двух проводов
IIНIIИИ. Известны показания
IОJlьтметра - с предеЛом измере
ний 600 В и током полного от-
68
20",
i~A
Рис. 1-79.