Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Задачник по теоретическим основам электротехники. Теория цепей. Учебное пособие для вузов

.pdf
Скачиваний:
1189
Добавлен:
28.03.2016
Размер:
12.87 Mб
Скачать

1-.27 (Р). По данным, указанным на рис.

1-27 *,

найти значеlIИЯ:

А) Га И E h, если

=

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

= 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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>

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

0'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

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

=

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 = 2 = 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,

=

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

 

 

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.