Расчет параметров электрической цепи со смешанным соединением сопротивлений

Министерство образования и науки РФ

ФГПОУ ИО «Иркутский колледж автомобильного транспорта

 и дорожного строительства»

Контрольная работа по дисциплине «Электротехника и электроника».

Специальность:

СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И АВТОМАГИСТРАЛЕЙ

Группа СДЗ-17

(заочная форма обучения)

2017-2018 учебный год

Выполнил студент гр. СДЗ-17_________________" "______ _______

                                                                                  Фамилия И.О.                             дата                    роспись

Проверил преподаватель          Грудинин В.Г.  " "______ _______

                                                                                  Фамилия И.О.                             дата                    роспись

Иркутск 2018

Задание №1

Расчет параметров плоского конденсатора

Выполнить расчет параметров плоского конденсатора по исходным данным.

Таблица 1.1

Исходные данные для расчета

Вариант	, пФ	,кВ		Материал диэлектрика

1. Расчет воздушного конденсатора. Допустимая напряженность  электрического поля между пластинами конденсатора с учетом необходимого запаса электрической прочности диэлектрика

=      кВ/мм,

где =3 кВ/мм – пробивная напряженность (электрическая прочность) воздуха;

= – коэффициент запаса электрической прочности.

Расстояние  между пластинами конденсатора, мм

=   мм.

Площадь  пластин конденсатора, мм²

=                   мм².

где  – абсолютная диэлектрическая проницаемость, кВ/мм;

=1·8,85=8,85·10^-12                 .

=1 – относительная диэлектрическая проницаемость среды – воздуха;

=8,85·10^-12 Ф/м – диэлектрическая проницаемость вакуума.

2. Расчет параметров конденсатора той же емкости, с тем же запасом прочности при смене диэлектрика.

Допустимая напряженность

,      кВ/мм

где =    кВ/мм – пробивная напряженность (электрическая прочность) заданного диэлектрика.

Расстояние  между пластинами конденсатора, мм

Площадь  пластин конденсатора

Здесь =…..8,85·10^-12= Ф/м – относительная диэлектрическая проницаемость;

=  –относительная диэлектрическая проницаемость.

3. Заключение. При замене воздуха на другой диэлектрик уменьшаются расстояние между обкладками d и площадь обкладок S.

Задание №2

Расчет параметров различных режимов работы электрической цепи

Рассчитать параметры основных режимов работы электрической цепи по исходным данным, приведенным в таблице 2.1.

Рисунок 2.1 – Схема электрической цепи

1. Расчет основных параметров цепи в режиме холостого хода при .

Сила тока  в цепи

=         А.

Падение напряжения  на внутреннем сопротивлении источника, В

=          В.

Напряжение  на зажимах источника, т.е. напряжение, приложенное к цепи, В

=                  

Мощность  источника, Вт

=                     

Мощность потерь  внутри самого источника, Вт

=                    

Мощность  потребителя, Вт

=

Коэффициент полезного действия  (КПД)

=

Результаты расчета заносим в таблицу 2.1.

2. Расчет основных параметров цепи в режиме короткого замыкания при .

=

=

=

=                     

=                    

=

=

Результаты расчета заносим в таблицу 2.1.

3. Рассчитываем основные параметры цепи в режиме согласованной нагрузки = .

Результаты расчета заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1.

Параметры режимов работы электрической цепи

Режим работы цепи		Режим холостого хода	Согласованный режим	Режим короткого замыкания
	А	0	=
	В
	Ом
		∞		0
	В
	Вт

Задание №3

Расчет и выбор сечения проводов по допустимому нагреву и допустимой потере напряжения

Рассчитать сечение проводов по допустимой потере напряжения по исходным данным, приведенным в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

Вариант	Р, кВт	l, м	е, %	U, В	,
					0,0175

В таблице 3.1: Р– мощность, кВт; l – длина провода, м; U–напряжение, В; е – допустимая потеря напряжения, %,  – удельное сопротивление материала провода при 20°С, .

Рисунок 3.1 – Схема двухпроводной линии

Рассчитываем параметры цепи при подключении её к источнику с напряжением U.

Определяем ток в линии, питающей потребитель, A

=

Рассчитываем сечение проводов, мм², обеспечивающее потерю напряжения в заданных пределах

=

Выбираем по таблице стандартных сечений проводов (таблица 3.2 задания) провод ближайшего большего сеченияS= мм². Сравниваем расчетное значение тока I=    А с допустимым значением тока I_доп. =   А для провода выбранного сечения. Так как расчетное значение не превышает допустимое значение, то перегрева провода не произойдет.

Определяем сопротивление двухпроводной линии электропередачи выбранного сечения, Ом

=

Рассчитываем фактическое падение напряжения в линии, В

=

Определяем допустимое снижение напряжения, %:

=

Рассчитанное значение снижения напряжения сравниваем с заданным допустимым значением.

Определяем потери мощности в линии электропередачи, Вт:

=

Рассчитываем мощность источника электрической энергии, которая обеспечит работу приемников, Вт:

=

Здесь – напряжение в начале линии, т.е. на зажимах источника, В:

=        

2. Заключение. Выбранный провод пригоден по заданной потере напряжения и по нагреву.

Задание №4

Расчет параметров электрической цепи со смешанным соединением сопротивлений

Рассчитать эквивалентное сопротивление цепи в рабочем режиме и при коротком замыкании одного из резисторов по исходным данным, приведенным в таблице 4.1.

Таблица 4.1