Реферат по предмету "Коммуникации и связь"


Основы электроники и электротехники

Задача №1. Для цепи постоянного тока, приведенной на рис, заданы сопротивления всех резисторов и падение напряжения на одном из них. Найти токи в каждом резисторе и мощность, потребляемую всей цепью, если U= 360 В.
Решение: Начертим эквивалентную схему. Обозначим узлы цепи буквами А, В, С, D, E, F. Покажем направление токов во всех участках цепи. Индексы токов и напряжений для каждого сопротивления должны быть такими, как индекс сопротивления.
Схема имеет смешанное соединение. Определим общее сопротивление цепи.
Начнем с участка CD: R6 и R7 соединены параллельно, тогда
/>Ом;
На участке DE R10 и R9 также соединены параллельно, тогда
/>Ом;
На участке CF соединены последовательно R6,7R10,9R8, тогда
R6,7,10,9,8 = R6,7 +R10,9 +R8;
R6,7,10,9,8 = 6 + 4,77 + 4 = 14,77 Ом;
На участке CF соединены параллельно сопротивления R6,7,10,9,8 и R5, тогда общее сопротивление участка CF:
/>Ом;
На участке АС R2 и R3 также соединены параллельно, тогда
/>Ом;
На участке АВ соединены последовательно R2,3R6,7,10,9,8,5R4, тогда
R2,3,6,7,10,9,8,5,4 = R2,3 +R6,7,10,9,8,5 +R4; R2,3,6,7,10,9,8,5,4 = 1,5+ 8,5 + 8 = 18 Ом;
На участке АВ соединены параллельно сопротивления R2,3,6,7,10,9,8,5,4 и R1, тогда общее сопротивление участка АВ
/>Ом;
По закону Ома для участка цепи определим ток I:
/>; /> А;
По формуле /> определим мощность, потребляемую цепью:
Р = 360 32 = 11520 Вт;
Определим токи в каждом сопротивлении.
По закону Ома для участка цепи;
I1 = U/R1, I1 = 360/30 = 12 А;
Определим напряжение UAF: по 2 закону Кирхгофа
UAF = UAВ — UFВ;
По закону Ома для участка цепи
UFВ = I4 · R4; UFВ = 20 · 8 = 160 В;
UAF= 360– 160 = 200 В;
Определим ток I2.3: так как сопротивления R2.3 и R6.7.10.9.8.5 и R4 соединены последовательно, то,
I2.3 = I6.7.10.9.8.5= I4= 20 A;
Напряжение
UAС= I2.3·R2.3= 20 ·1,5 = 30 В;
По 2 закону Кирхгофа
UCF = UAF — UAС; UCF = 200 – 30 = 170 В;
Зная напряжение UAС определим токи на сопротивлениях R2 и R3 (сопротивления соединены параллельно):
I2= UAС/ R2= 30/3=10 А; I3= UAС/ R3= 30/3=10 А;
Зная напряжение UСF определим токи на сопротивлениях R5 и R6.7.10.9.8:
I5= UСF / R5= 170/20 = 8,5 А; I6,7,10,9,8= UСF / R6.7.10.9.8 = 170/14,77 = 11,5
Так как сопротивления R6,7 и R10.9 и R8 соединены последовательно, то
I6,7,10,9,8 = I6.7 = I10,9 = I8 = 11,5 А;
По закону Ома для участка цепи
UСD= I6.7 · R6.7 = 11,5·6 = 69 В;
Зная напряжение UСD определим токи на сопротивлениях R6 и R6 (сопротивления соединены параллельно):
I6= UСD / R6= 69/15=4,6 А; I7= UСD / R7= 69/10=6,9 А;
По закону Ома для участка цепи
UDЕ = I10,9 · R10,9 = 11,5·4,77 = 55 В;
Зная напряжение UDЕ определим токи на сопротивлениях R10 и R9 (сопротивления соединены параллельно):
I10= UDЕ/ R10= 55/7=7,85 А; I9= UDЕ/ R9= 55/15 = 3,65 А;--PAGE_BREAK--
Ответ: Р = 11520 Вт; I = 32 А; I1 = 12 А; I2 = 10 А; I3 = 10 А; I4 = 20 А; I5 = 8,5 А; I6 = 4,6 А; I7 = 6,9 А; I8 = 11,5 А; I9 = 3,65 А; I10 = 7,85 А;
Задача №2. Для неразветвленной цепи переменного тока с активными, индуктивными и емкостными сопротивлениями определить следующие величины:
Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение, если: R1 = 4 Ом, R2 = 8 Ом; XL1 = 10 Ом; XL2 = 6 Ом;
Решение:
Определим полное сопротивление цепи по формуле:
/>; R = R1 + R2 = 4 + 8 = 12 Ом
арифметическая сумма всех активных сопротивлений;
XL = XL1 + XL2 = 10 + 6 = 16 Ом
арифметическая сумма однотипных индуктивного и емкостного сопротивлений;
/>Ом;
Из треугольника сопротивлений определим угол φ:
/>;
По таблицам тригонометрических величин найдем значение угла сдвига фаз: φ = 53,1°;
Из формулы
Q = S Sinφ
определим полную мощность цепи S:
/>; Sin 53,13º= 0,8; />ВА;
По формуле P = S · Cosφ определим активную мощность цепи:
Р = 80 · 0,6 = 48 Вт;
Из формулы Р = I2 · R определим ток цепи I;
/>А;
По закону Ома для цепи переменного тока определим напряжение U:
U = I · Z = 2 · 20 = 40 В;
Построение векторной диаграммы:
При построении векторной диаграммы исходим из следующих условий:
Ток одинаков для любого участка цепи, так как разветлений нет;
На каждом сопротивлении при прохождении тока создается падение напряжения, значение которого определяем по закону Ома для участка цепи;
Задаемся масштабом: mu= 2 в/см; mI= 0,5 А/см;
Для построения векторов напряжений определим напряжения на активном и индуктивном сопротивлениях:
UR1 = I ·R1 = 2 · 4 = 8 В;
UR2 = I ·R2 = 2 · 8 = 16 В;
UX1 = I ·XL1 = 2 ·10 = 20 В;
UX2 = I ·XL2 = 2 ·6 = 12 В;
Определим длины векторов:
LUR1 = UR1/mu= 8/2 = 4 см;
LUR2 = UR2/mu= 16/2 = 8 см;
LUL1 = UX1/mu= 20/2 = 10 см;
LUL2 = UX2/mu= 12/2 = 6 см;
LI = I/mI = 2/0,5 = 4 см;
По горизонтали откладываем вектор тока Ī, вдоль вектора тока Ī откладываем вектор напряжения на активном сопротивлении ŪR1 (при активном сопротивлении ток совподает с напряжением). От конца вектора ŪR1 откладываем вектор напряжения на активном сопротивлении ŪR2 (при активном сопротивлении ток совподает с напряжением). От конца вектора ŪR2 откладываем вектор напряжения ŪL1 на индуктивном сопротивлении в сторону опережения от вектора тока Ī на 90º (при индуктивном сопротивлении направление тока опережает от направления напряжения на 90º). От конца вектора ŪL1 откладываем вектор ŪL2. Геометрическая сумма векторов ŪR1, ŪR2, ŪL1, и ŪL2 равна напряжению Ū, приложенному к цепи. Косинус угла φ между вектором Ū и Ī является коэффициентом мощности цепи.
Задача № 3. Цепь переменного тока, схема которой приведена на рис., содержит различные элементы сопротивлений, образующие две параллельные ветви. Определить токи в ветвях; ток в неразветвленной части цепи I; активную мощность Р, реактивную Q и полную мощность цепи S; коэффициент мощности Cos φ, напряжение цепи U, если задано: R1 = 4 Ом; R2 = 6 Ом; XL2 =8 Ом; XC1 =3 Ом; P1 = 256 Вт;
Построить в масштабе векторную диаграмму напряжения и токов и объяснить ее построение. Какой элемент надо дополнительно включить в цепь и какой величины, чтобы получить резонанс токов? Начертить схему такой цепи.
Дано: R1= 4 Ом; R2= 6 Ом; XL2=8 Ом; XC1=3 Ом; P1 = 256 Вт;
Определить: I — ?; I1— ?; I2— ?; P — ?; Q — ?; S — ?; Cos φ — ?; U — ?;
Решение:
Полное сопротивление первой ветви:
/>; /> Ом;
Полное сопротивление второй ветви:
/>; /> Ом;
Ток в первой ветви определим по формуле: Р=I2 · R; />;
/>А;
Коэффициент мощности первой ветви:
/>;
/>;
Активная и реактивная составляющие первой ветви:
/>А;
/>А;
Так, как имеется две параллельные ветви, то напряжение, приложенное к первой ветви U1 равно напряжению, приложенное ко второй ветви U2.     продолжение
--PAGE_BREAK--
U1 = U2 = U;
Из формулы Р=U∙I∙Cosφ1 определим напряжение, приложенное к цепи U:
/>; />В;
Ток во второй ветви I2:
/>; />А;
Коэффициент мощности второй ветви:
/>;
/>;
Активная и реактивная составляющие второй ветви:
/>А;
/>А;
/>; />А;
Коэффициент мощности цепи:
/>; />;
/>; />;
P = U∙I∙Cosφ; Р = 40∙8,94∙0,984 = 351,88 Вт; Реактивная мощность цепи:
Q = U∙I∙Sinφ = 40∙8,94∙0,179 = -64,01 Вар;
Полная мощность цепи:
S = U∙I = 40∙8,94 = 357,6 ВА;
Построение векторной диаграммы (рис.5):
Векторную диаграмму токов строим в масштабе mI=1 А/см; mu = 5 В/см. Длины векторов:
LIА1= IA1/mA= 6,4/1 = 6,4 см;
LIА2= IA2/mA= 2,4/1 = 2,4 см;
LIС1= IС1/mA= 4,8/1 = 4,8 см;
LIL2= IL2/mA= 3,2/1 = 3,2 см;
LU= UR1/mu= 40/5 = 8 см;
От точки О горизонтально вправо проводим вектор напряжения />, общий для всех ветвей.
От точки О горизонтально вправо проводим вектор активного тока />: на активном сопротивлении ток и напряжение совпадают по фазе.
От конца вектора /> откладываем вертикально вверх вектор емкостного тока />: на емкости ток опережает напряжение на угол 90º.
Ток /> равен геометрической сумме векторов токов /> и />.
От точки О горизонтально вправо проводим вектор активного тока />: на активном сопротивлении ток и напряжение совпадают по фазе.
От конца вектора /> откладываем вертикально вниз вектор индуктивного тока />: на индуктивности напряжение опережает ток на угол 90º.
Ток /> равен геометрической сумме векторов токов /> и />.
Ток неразветвленной части цепи /> равен геометрической сумме векторов токов /> и />.
Условием резонанса токов является равенство реактивных сопротивлений ветвей, содержащих индуктивность и емкость.
Для получения явления резонанса токов в данной схеме, нужно включить во вторую ветвь индуктивное сопротивление XL2 = 3 Ом (такое же по величине, как и емкостное). В этом случае направление тока совпадет с направлением напряжения.
Ответ: I = 8,94 А; I1=8А; I2 = 4А; P =351,88 Вт; Q = -64,01 Вар; S =357,6 ВА; Cos φ = 0,984; U =40 В;
Задача №4.
В четырехпроводную сеть трехфазного тока включены по схеме «звезда», три группы сопротивлений. Характер сопротивлений указан на рис.
Определить RB, RC, XB, IA, IB, PC, QA, QC, если известно: XА = 4 Ом, С = 3 Ом, IC = 76 A, PB = 8670 Bт, QB = 11550 Вар. Номинальное напряжение U = 660В. Начертить векторную диаграмму цепи и определить ток в нулевом проводе. Построение диаграммы пояснить.
Решение:
Определим фазное напряжение из формулы
/>:
/>В; UФ = UС = UВ = UА;
По закону Ома для цепи переменного тока определим полное сопротивление ZС:
/>Ом;
Из формулы
/>
определим активное сопротивление RC:
/>Ом;
Из формулы
/>
определим реактивную мощность QС:
/>; />; />;    продолжение
--PAGE_BREAK--
/>Вар;
Из формулы
/>
определим активную мощность РС:
/>; />; />;
/>Вт;
Из формулы
/>
определим полное сопротивление ZA:
/>Ом;
По закону Ома для цепи переменного тока определим ток IA:
/>А;
Из формулы
/>
определим реактивную мощность QА:
/>; />; />;
/>Вар;
Из формулы
/>
определим полную мощность SВ:
/>ВА;
Из формулы
/>
определим SinφB:
/>;
Из формулы
/>
определим ток IВ:
/>А;
Из формулы
/>
определим сопротивление RВ:
/>Ом;
Из формулы
/>
определим сопротивление XВ:
/>Ом;
Построение диаграммы.
Выбираем масштаб для напряжений: mU = 100 в/см; для токов: mI = 10 А/см;
Построение диаграммы начинаем с векторов фазных напряжений UA, UB, UC, располагая их под углом 120° друг относительно друга.
Длины векторов Ū:
LUA = LUB = LUC = U/ mU = 380/100 = 3,8 см;
Соединив концы фазных напряжений получим треугольник линейных напряжений ŪAB, ŪBС, ŪСА.
Ток IА опережает напряжение UА на угол 90°;
Длина вектора
LIA = IA/mI = 95/10 = 9,5 см;
Ток IВ отстает напряжение UВ на угол φВ;
CosφВ= 0,6; φВ = 53,1°;
Длина вектора
LIВ = IВ/mI = 38/10 = 3,8 см;
Ток IС отстает напряжение UС на угол φС;
CosφВ= 0,8; φВ = 36,8°;
Длина вектора
LIС = IС/mI = 76/10 = 7,8 см;
Ток в нулевом проводе равен геометрической сумме трех фазных токов. Измеряя длину вектора тока Ī0, которая оказалась равной 16,8 см, находим ток
I0= LIomI = 16,8 · 10 = 168 А.
Ответ: RC = 4 Ом; XB = 8 Ом; IA = 95 А; IB = 38 А; PC = 23104 Вт; QA = 36100 Вар; QC = 17328 Вар; I0 = 168 А;


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Биохимические реакторы
Реферат Сущность и виды издержек фирмы, предельный продукт МР и предельный доход МRP от факторов производства
Реферат Причины и особенности протекания процессов архаизации в произведении ЛН Толстого Детство
Реферат Внутренняя политика Людовика IX Святого
Реферат "Солнце земли Суздальской" Святой князь Александр Ярославич Невский)
Реферат НСД
Реферат Прибыль фирмы
Реферат Актуальність теми дослідження
Реферат Математическое моделирование лизинга в условиях инфляции
Реферат История цивилизаций
Реферат Акционерные общества как юридические лица
Реферат Алькобер, Иоанн
Реферат Дефекты и болезни хлебобулочных изделий, пути их предотвращения
Реферат Зачем нужна интегрированная информационная система?
Реферат Повышение технического уровня у спортсменок 13-14 лет с применением координационных упражнений