Содержание
Задача №1. Имеются источник тока напряжением 6 В, реостат сопротивлением 30 Ом и две лампочки, на которых написано: 3,5 В, 0,35 А и 2,5 В, 0,5 А. Как собрать цепь, чтобы лампочки работали в нормальном режиме?
Задача №2. На цоколе лампочки карманного фонаря написано: 3,5 В, 0,28 А. Найти сопротивление в рабочем режиме и потребляемую мощность. На баллоне сетевой лампы накаливания написано: 220 В, 60 Вт. Найти силу тока и сопротивление в рабочем режиме.
Задача №3. В бытовой электроплитке, рассчитанной на напряжение 220 В, имеются две спирали, сопротивление каждой из которых равно 80,7 Ом. С помощью переключателя в сеть можно включить одну спираль, две спирали последовательно или две спирали параллельно. Найти мощность в каждом случае.
Задача №4. Две электрические лампочки включены в сеть параллельно. Сопротивление первой лампочки R1 = 360 Ом, второй R2 = 240 Ом. Какая из лампочек потребляет большую мощность и во сколько раз?
Задача №5. Десять параллельно соединенных ламп сопротивлением по 0,5 кОм, рассчитанных каждая на напряжение 120 В, питаются через реостат от сети напряжением 220 В. Какова мощность электрического тока в реостате?
Задача №6. Объяснить, почему при последовательном включении двух ламп мощностью 40 и 100 Вт первая горит значительно ярче второй. При возможности проверьте это на опыте.
Задача №7. При ремонте электрической плитки спираль была укорочена на 0,1 первоначальной длины. Во сколько раз изменилась мощность плитки?
Задача №8. Электродвигатель подъемного крана работает под напряжением 380 В, при этом сила тока в его обмотке равна 20 А. Каков КПД установки, если груз массой 1 т кран поднимает на высоту 19 м за 50 с?
Задача №9. Троллейбус массой 11 т движется равномерно со скоростью 36 км/ч. Найти силу тока в обмотке двигателя, если напряжение равно 550 В и КПД 80%. Коэффициент сопротивления движению равен 0,02.
Задача №10. Почему спирали электронагревательных приборов делают из материала с большим удельным сопротивлением?
Выдержка из текста работы
Цель работы: Ознакомиться с процессами, происходящими в простейших электрических цепях переменного тока, содержащих последовательное соединение активные и индуктивные сопротивления. Измерить общую силу тока, мощность и напряжение на отдельных участках цепи.
Оборудование и аппаратура: амперметр переменного тока на 5А — 1 шт.
вольтметр переменного тока на 150В — 3 шт.
ваттметр однофазный на 127В, 5А — 1 шт.
резистор проволочный 30Ом, 3А — 1 шт.
катушка индуктивности (медный провод площадью сечения 1,5 — 2,5 ммІ) — 1шт.
рубильник двухполюсной на 25А, 250В — 1шт.
провода соединительные площадью сечения 2,5мм, длиной 1,5м, многожильные — 10 шт.
источник питания однофазный, переменного тока, частотой 50 Гц, напряжением 127В
Порядок выполнения работы.
1. Собрать схему, показанную на рис. 1. Включить ее в сеть и измерить напряжение на активном и индуктивном сопротивлениях при различной силе тока, протекающего по цепи. Результаты измерений записать в таблицу 1.
2. По результатам измерений вычислить R, XL, Z.
3. По результатам измерений построить треугольник сопротивлений R,XL, Z и найти угол сдвига фаз ц.
4. Вычислить значение коэффициента мощности при различных токах в цепи.
5. Вычислить значение полной, активной и реактивной мощностей. Построить векторную диаграмму напряжений.
6. Составить отчет.
Рис. 1
Таблица 1
|
Показания приборов |
Результаты вычислений |
||||||||||||||
|
U1 |
U2 |
U3 |
P |
I |
f |
z |
XL |
R |
L |
ц |
cosц |
S |
Q |
P |
|
|
В |
В |
В |
Вт |
А |
Гц |
Ом |
Ом |
Ом |
Гн |
Рад |
—— |
ВА |
Вар |
Вт |
|
|
40 |
15 |
28 |
17,5 |
0,5 |
50 |
80 |
38,72 |
70 |
0,123 |
28є54′ |
0,875 |
20 |
9,68 |
17,5 |
|
|
40 |
10 |
31,5 |
21 |
0,6 |
50 |
66,7 |
32,28 |
58,34 |
0,103 |
28є54′ |
0,875 |
24 |
11,62 |
21 |
|
|
40 |
20 |
35 |
26,3 |
0,7 |
50 |
57,1 |
19,66 |
53,7 |
0,063 |
20є6′ |
0,939 |
28 |
9,632 |
26,3 |
1. Определяем полное сопротивление цепи:
Определяем полную мощность:
Определяем углы сдвига фаз:
Тогда
R=Z?cos
Определяем реактивную мощность:
Построение векторной диаграммы.
Масштаб: 1см — 0,2 А и Мр=5ВА/см. Значит 0,5А/0,2А/см=2,5см.
2. Определяем полное сопротивление цепи:
Определяем полную мощность:
Определяем углы сдвига фаз:
Тогда
R=Z?cos;
Определяем реактивную мощность:
цепь ток напряжение мощность
Построение векторной диаграммы.
Масштаб: для тока 1см — 0,2А и для мощностей 1см — 5 ВА.
Ток 0,6А / 0,2А см = 3 см
Мощности: P = 21 Вт/5ВА/см = 4,2 см,
Q = 11,62 Вар / 5ВА / см = 2,3см;
3. Определяем полное сопротивление цепи:
Определить полную мощность:
Определяем углы сдвига фаз:
Тогда
R=Z?cos;
Определяем реактивную мощность:
Построение векторной диаграммы
Масштаб: для тока 1см — 0,2А и для мощностей 1см — 5 ВА.
Ток 0,7А / 0,2А см = 3,5 см
Мощности: P = 26,3Вт/5ВА/см = 5,3 см,
Q = 9,629 ВАр/5ВА/см = 2 см;
Контрольные вопросы
1. Чему равно индуктивное сопротивление, и в каких единицах его измеряют?
2. Чему равно мгновенное напряжение на индуктивности L и на активном сопротивлении R, если по ним протекает ток?
3. Чему равна угловая частота, и в каких единицах ее измеряют?
4. Чему равно действующее значение синусоидальных токов и напряжений, если известны их амплитудные значение?
5. Что такое активное и реактивная мощности однофазной цепи первого тока и в каких единицах ее измеряют?
6. Чему равна полная мощность однофазной цепи переменного тока, и в каких единицах ее измеряют?
7. Что такое коэффициент мощности?
Ответы на контрольные вопросы.
При этом полный, а I действующее значение.
будет меньше максим.
3. Угловая частота определяется по выражению щ=2(рад/с)
4. Действие синусоидальных токов и напряжений в корень из 2 раз меньше амплитуды и определяется
5. P=UIcosц (Вт) или P=IІ(R+R) (Вт)
Q= (ВАр) или Q=UIsinц (ВАр)
6. S=UI (ВА) или S=IІZ (ВА)
7. Коэффициент мощности:
cosц=
Вывод:
Ознакомились с процессами, происходящими в простейших электрических цепях переменного тока, содержащих последовательное соединение активные и индуктивные сопротивления. Измерили общую силу тока, мощность и напряжение на отдельных участках цепи.
Размещено на
