Контрольная работа по дисциплине «Электротехника и электроника» для специальности 21.02.01 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 21.02.02 «Бурение нефтяных и газовых скважин» для студентов заочного отделения (стр. 1 )

Контрольная работа по дисциплине «Электротехника и электроника» для специальности 21.02.01 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 21.02.02 «Бурение нефтяных и газовых скважин» для студентов заочного отделения.

Требования, предъявляемые к выполнению контрольной работы.

При выполнении контрольной работы необходимо выполнять следующие требования:

1.  Контрольная работа выполняется в отдельной тетради, первый лист остается чистым для рецензии преподавателя.

2.  Работу необходимо выполнять чернилами синего или чёрного цвета, чётко и аккуратно.

3.  Задания выполняются в порядке, в каком они даны.

4.  Полностью записать условие задачи, а затем её решение и ответ.

5.  Решение задачи должно сопровождаться необходимыми пояснениями, расчётами, формулами и выводами.

6.  На титульном листе должны быть указаны номер вашего варианта, наименование дисциплины, специальности, фамилия, имя и отчество студента.

7.  Для замечаний и пометок преподавателя оставить поля шириной не менее 25 мм.

8.  Контрольная работа должна быть оформлена аккуратно, без помарок, разборчиво.

9.  Список используемой литературы приводиться в алфавитном порядке в соответствии с ГОСТом в конце работы.

10.  Работа должна быть подписана студентом, указана дата его выполнения.

Методические указания для выполнения контрольной работы.

К задаче 1

Метод контурных токов

При решении задач методом контурных уравнений составляют уравнения с использованием второго закона Кирхгофа. При этом полагают, что в каждом контуре протекает свой контурный ток. Ток в смежных ветвях равен алгебраической сумме токов смешанных контуров

В сложной цепи (рисунок 1) Е1 =80 В, Е2 =100 В, R1 =9 Ом, R2 = 19 Ом, R01=R02=1Ом. Определите токи в ветвях цепи методом контурных токов.

Составьте баланс мощности.

Решение:

( Рисунок 1)

Данная цепь содержит два узла и три ветви; два независимых контура. Выбираем контуры и указываем направление обхода контура, т. е. выбираем направление контурных токов. Пусть I11- ток первого контура, I22- ток второго контура.

1.  E1+E2=I11(R1+R01+R2+R02) – I22 (R2+R02)

2.  –E2=I22(R02+R02+R3) – I11 (R02+R02)

80+100=I11(9+1+19+1) – (19+1)

Решаем эту систему, находим контурные токи:

Из (1) определяем

Подставляем в уравнение (2):

15=18+2-6; 4=3;

Токи в ветях:

= ,

=

==0,75A

Проверяем решение составлением баланса мощности. В данной цепи оба источника работают в режиме генератора:

(9+1)+

Токи определены верно.

Метод узлового напряжения

В ветвях схемы (рисунок 2)

требуется определить токи, если

1.  Определите токи в ветвях

2.  Составьте уравнения по закону Кирхгофа для расчета токов

в ветвях.

Решение:

В данной цепи имеется два узла. Напряжение между узлами называют узловым напряжением. Величина узлового напряжения определяется отношением алгебраической суммы ЭДС (Е, В) и проводимости ветвей (g, См) с источником к сумме проводимости всех ветвей ():

Для определения знаков алгебраической суммы направление токов в ветвях выбирают одинаковым, т. е. от одного узла к другому, тогда ЭДС

источника, работающего в режиме генератора, берут со знаком «+», работающего в режиме потребителя – со знаком «-» .

1.  Определяем узловое напряжение

2.  Вычисляем проводимости ветвей:

;

=

3.  Определяем токи в ветвях:

Направление токов и противоположно выбранному, следовательно, источник работает в режиме потребителя, работает в режиме генератора.

Баланс мощности :

7020=354

1400=262,5+112,5+400+625

1400=1400

К задаче 2

Активное сопротивление катушки = 6 Ом, индуктивное . Последовательно с катушкой включено активное сопротивление R= 2 Ом и конденсатор сопротивлением (рисунок 3а). К цепи приложено напряжение U = 50 В ( действующее значение). Определите:

1) полное сопротивление цепи; 2) ток; 3) коэффициент мощности; 4) активную, реактивную и полную мощности; 5) напряжения на каждом сопротивлении.

Начертите в масштабе векторную диаграмму цепи.

Решение:

1.  Определяем полное сопротивление цепи:

=

2.  Определяем ток:

I=U/z=50/10=5 A

3.  Определяем коэффициент мощности цепи:

=

Угол сдвига фаз находим по синусу во избежание потери знака угла (косинус является четной функцией).

Рисунок 3

4.  Определяем мощность цепи:

P=( =

Или

P=UI cos = 50 50,8 = 200 Вт

Здесь

=0,8

5.  Определяем реактивную мощность цепи:

Или

6.  Определяем полную мощность цепи:

Или

S=UI=50

7.  Определяем падения напряжения на сопротивление цепи:

Построение векторной диаграммы начинаем с выбора масштаба для тока и напряжения. Задаемся масштабом по току: в 1см – 1,0 А и масштабом по напряжению: в 1 см – 10 В. Построение векторной диаграммы (рисунок 3б) начинаем с вектора тока, который откладываем по горизонтали в масштабе = 5 см.