Материалы для дифференцированного зачета для заочной формы обучения по дисциплине "Электротехника"

ГБПОУ «ПОЧИНКОВСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ТЕХНИКУМ»

Утверждаю:

Зам. директора по УПР

Мартынова С. В.

от «3» июня 2016 г.

Рассмотрено : на заседании ЦМК преподавателей п/д

протокол № ___

от «20» мая 2016 г.

Вариант – 1

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Закон Кулона: формулировка, формула.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Мощность электрического утюга 300 Вт при напряжении 120 В. Определить ток и сопротивление нагревательного элемента.

Задача 2. Определить ЭДС проводника, который движется в однородном магнитном поле со скоростью v = 10 м/с, если индукция магнитного поля B = 10 Тл, длина проводника l = 1 м.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 2

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Влияние электрического поля на проводники и диэлектрики.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Определить силу, действующую на каждое из двух точечных заряженных тел в воздухе, если электрические заряды тел Q1 = 0,8 • 10-6 Кл, Q2 = 1,6 • 10-6 Кл, расстояние между ними 20 см, электрическая постоянная 𝜀0 = 8,854 • 10-12 Ф/м, относительная диэлектрическая проницаемость 𝜀r = 1.

Задача 2. Мощность лампы накаливания 90 Вт при напряжении 220 В. Определить ток и сопротивление нагревательного элемента.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 3

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Определение конденсатора. Устройство простейшего конденсатора.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1Числа витков первичной и вторичной обмоток понижающего трансформатора равны ω1 = 400 и ω2 = 50. Определить коэффициент трансформации трансформатора.

Задача 2. Два резистора соединены параллельно. R1 = 5 Ом, U2 = 20 В, I = 15 А. Определить сопротивление на втором резисторе.

Инструкция:

Задача 1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 4

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Определение сопротивления. Зависимость сопротивления проводника.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Шкала амперметра от 0 до 20 А. Амперметр подключен к трансформатору тока с коэффициентом трансформации 50. Определить максимальный ток, который можно измерить этим амперметром.

Задача 2. Числа витков первичной и вторичной обмоток понижающего трансформатора равны ω1 = 300 и ω2 = 50. Определить коэффициент трансформации трансформатора. Определить напряжение на первичной обмотке если напряжение на вторичной 40В.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 5

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Первый закон Кирхгофа: формулировка, применение, пример.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Определить ёмкость второго конденсатора, соединенного с первым ёмкостью 0,2 мкФ последовательно. Общая ёмкость составляет 0,8 мкФ.

Задача 2. Два резистора соединены последовательно. Сила тока в цепи равна I = 25 А, напряжение в цепи равно U = 120 В. Определить сопротивление, мощность цепи и сопротивление каждого резистора, если R1 = 2 R2.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 6

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Второй закон Кирхгофа: формулировка, применение, пример.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. В симметричной трехфазной цепи фазное напряжение 127 В, фазный ток 4 А, cosφ = 0,7. Определить фазную активную мощность.

Задача 2. Сопротивление вольтметра равно 12000 Ом. Какова сила тока протекающего через вольтметр, если он показывает напряжение, равное 120 В.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 7

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Работа и мощность в цепи постоянного тока: формулировки, формулы, единицы измерения. Энергетический баланс.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Симметричная нагрузка соединена звездой. Линейное напряжение 380 В. Определить фазное напряжение.

Задача 2. Шкала амперметра от 0 до 5 А. Амперметр подключен к трансформатору тока с коэффициентом трансформации 100. Определить максимальный ток, который можно измерить этим амперметром.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 8

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Правило буравчика, вектор магнитной индукции.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Определить сопротивление резистора, если вольтметр показывает 2 В, амперметр 0,2 А, а сопротивление амперметра RА = 0,1 Ом.

Задача 2. Определить мощность нагревательного элемента, если при сопротивлении R=200 Ом, падение напряжения составляет 500 В.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 9

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Резонанс напряжения: формулировка, условие возникновения, схема.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. В цепи протекает ток 20 А. Амперметр показывает 20,1 А. Шкала прибора от 0 до 100 А. Каковы относительная погрешность измерения и класс точности прибора?

Задача 2. Какова частота вращения ротора, если S = 0,05; p = 1; ʄ = 50 Гц?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 10

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Активная, реактивная и полная мощности в цепи синусоидального тока.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Определить сопротивление провода из алюминия (α = 0,004) при температуре 10 и 90ºC, если при температуре 60 ºC оно равнялось 10 Ом.

Задача 2. Определить общую емкость двух конденсаторов, включенных последовательно, емкостью 2 мкФ каждый. Определить заряд при напряжении 10 В.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 11

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Определение электрического измерения. Виды и методы измерений.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Каково внутреннее сопротивление R₀ источника электроэнергии на рисунке, если при токе нагрузки 5 А вольтметр показывает 48 В, а при токе 10 А – 46 В?

Задача 2. В цепи протекает ток 40 А. Амперметр показывает 40,2 А. Шкала прибора от 0 до 100 А. Каковы относительная погрешность измерения γ и класс точности прибора?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 12

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Погрешности измерения: формулировки, формулы.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Чему равна емкость плоского конденсатора с круглыми пластинами диаметром 20 мм, если расстояние между пластинами 0,02 мм, а относительная диэлектрическая проницаемость парафина 𝜀_r = 2,2?

Задача 2. Какова будет магнитного поля при скольжении 0,025 и при частоте вращения ротора 3510 об/мин?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 13

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Устройство электромеханического показывающего прибора.

Часть 2. Выполните практические задания(решение задач):

Задача 1. Какова эквивалентная емкость батареи конденсаторов на рисунке, если С₁=10 мкФ, С₂=2 мкФ, С₃=5 мкФ? Определить накопленный заряд q при напряжении 20 В.

Задача 2. Определить напряженность магнитного поля на расстоянии r = 1 м от прямолинейного проводника с постоянным током I = 5 А.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 14

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Определение трехфазной цепи переменного тока.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Определить сопротивление медного провода при температуре 25ºC, если при температуре 75ºC оно равнялось 15 Ом.

Задача 2. Числа витков первичной и вторичной обмоток понижающего трансформатора равны ω₁ = 500 и ω₂ = 25. Чему равен коэффициент трансформации трансформатора?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 15

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Соединение звездой: сущность, применение.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Определить толщину диэлектрика в плоском конденсаторе, если 𝜀_r = 2,1, S = 30 мм², C = 11 пФ. Определить напряжение при накопленном заряде 440 пКл.

Задача 2. Напряжения первичной и вторичной обмоток повышающего трансформатора равны U₁ = 30 и U₂ = 180. Чему равен коэффициент трансформации трансформатора?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 16

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Соединение треугольником: сущность, применение, отличительные особенности.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Определить общее сопротивление цепи, если R₁ = 10 Ом, R₂ = 4 Ом, R₃ = 12 Ом. Определить силу тока в цепи если напряжение U = 20 В.

R₂

R₃

R₁

Задача 2. Какова частота вращения ротора электрической машины переменного тока, если скольжение S = 0,06, число пар полюсов p = 2 и частота сети ʄ = 50 Гц?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 17

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Фазные и линейные напряжения и токи, соотношение, обозначение.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. С помощью законов Ома и Кирхгофа определить токи всех ветвей схемы при значениях параметров элементов: E=5 В, J=2 А, R₁=2 Ом, R₂=1 Ом, R₃=3 Ом.

Задача 2. Чему равны 0,15 МВ?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 18

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Активная, реактивная и полная мощности трехфазной симметричной цепи.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Чему равна емкость плоского конденсатора пластинами площадью 20 мм², если расстояние между пластинами 0,05 мм, а относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика 𝜀_r = 9? Определить вещество диэлектрика.

Задача 2. Двигатель постоянного тока имеет параметры P₂ = 110 кВт, ŋ = 91%. Определить P₁.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 19

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Определение трансформатора. Устройство трансформатора.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Двигатель должен работать в длительном режиме с постоянной нагрузкой. Мощность производственного механизма 150 кВт, КПД передачи 85%. Какова должна быть мощность двигателя?

Задача 2. В каких пределах изменяется КПД двигателя постоянного тока, если при изменении полезной мощности от 40 до 50 кВт мощность потерь меняется от 3,5 до 4 кВт?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 20

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Принцип действия однофазного трансформатора, режимы работы трансформатора.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Плоский конденсатор состоит из двух листов фольги каждый площадью 20 см², разделенных слоем парафина толщиной 0,02 мм с относительной диэлектрической проницаемостью 𝜀_r = 6,5. Определить емкость конденсатора.

Задача 2. Определить ЭДС проводника, который движется в однородном магнитном поле со скоростью v = 20 м/с, если индукция магнитного поля B = 10 Тл, длина проводника l = 5 м.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 21

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Виды и типы трансформаторов.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Определить силу, действующую на каждое из двух точечных заряженных тел в воздухе, если электрические заряды тел Q₁ = 0,2 · 10^-6 Кл, Q₂ = 1,0 · 10^-6 Кл, расстояние между ними 30 см, электрическая постоянная 𝜀₀ = 8,854 · 10^-12 Ф/м, относительная диэлектрическая проницаемость 𝜀_r = 0,9.

Задача 2. Мощность электрического чайника 500 Вт при напряжении 220 В. Определить ток и сопротивление нагревательного элемента.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 22

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Коэффициент трансформации, коэффициент полезного действия трансформатора.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Напряженность электрического поля на расстоянии 40 см от центра заряженного шара составляет 50 В/м. Определить напряженность поля на расстоянии 10 см от центра шара.

Задача 2. Два резистора соединены параллельно. R₂ = 40 Ом, U₁ = 10 В, I = 1 А. Определить сопротивление на первом резисторе.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 23

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Асинхронная машина, достоинства, недостатки.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1 Последовательно соединены резистор и катушка индуктивности. Сопротивление катушки x_L = 20 Ом, сила тока в цепи равна I = 10 А а напряжение в цепи равно U = 400 В. Каковы сопротивление и активная мощность в цепи?

Задача 2. Числа витков первичной и вторичной обмоток понижающего трансформатора равны ω₁ = 30 и ω₂ = 240. Чему равен коэффициент трансформации трансформатора? Определить напряжение на первичной обмотке если напряжение на вторичной 400В.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 24

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Синхронная машина, достоинства, недостатки.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. При температуре 20 ºC сопротивление проводника R = 10 Ом, его длина l = 10 м, а площадь поперечного сечения S = 2 мм². Определить удельное электрическое сопротивление.

Задача 2. Частота сети ʄ = 600 Гц. Какова частота вращения четырех полюсного и шести полюсного вращающихся магнитных полей?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 25

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Устройство асинхронной трехфазной машины.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Два резистора соединены последовательно. Сила тока в цепи равна I = 15 А, напряжение в цепи равно U = 300 В. Определить сопротивление, мощность цепи и сопротивление каждого резистора, если R₁ = 4 R₂.

Задача 2. Каким будет скольжение при частоте вращения магнитного поля 3600 об/мин и частоте вращения ротора 3510 об/мин?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 26

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Пуск асинхронного двигателя.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1 В симметричной трехфазной цепи фазное напряжение 125 В, фазный ток 3 А, cos𝜑 = 0,6. Какова фазная активная, реактивная и полная мощности?

Задача 2. Определить мощность электрического чайника, если при сопротивлении R=50 Ом, падение напряжения составляет 200 В.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 27

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Применение синхронных и асинхронных машин.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Каково измеряемое сопротивление резистора, если вольтметр показывает 10 В, амперметр 0,8 А, а сопротивление амперметра R_А = 0,05 Ом?

Задача 2. Шкала амперметра от 0 до 10 А. Амперметр подключен к трансформатору тока с коэффициентом трансформации 50. Какой максимальный ток можно измерить этим амперметром? Амперметром какого номинального значения можно измерить этот ток через трансформатор с коэффициентом трансформации 80?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 28

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Устройство электрической машины постоянного тока.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. В цепи протекает ток 5 А. Амперметр показывает 5,02 А. Шкала прибора от 0 до 10 А. Каковы относительная погрешность измерения и класс точности прибора?

Задача 2. Какова частота вращения ротора, если S = 0,1; p = 2; ʄ = 400 Гц?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 29

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Режимы работы машины постоянного тока.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Определить сопротивление провода из алюминия (α = 0,004) при температуре 20 и 70ºC, если при температуре 40 ºC оно равнялось 30 Ом.

Задача 2. Определить общую емкость двух конденсаторов, включенных последовательно, емкостью 8 мкФ каждый. Определить заряд при напряжении 15 В.

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.

Вариант – 30

Часть 1. Ответьте на теоретический вопрос:

1. Реверсирование двигателей постоянного тока.

Часть 2. Выполните практические задания (решение задач):

Задача 1. Каково внутреннее сопротивление R₀ источника электроэнергии на рисунке, если при токе нагрузки 2 А вольтметр показывает 74 В, а при токе 4 А – 70 В?

Задача 2. В цепи протекает ток 30 А. Амперметр показывает 30,2 А. Шкала прибора от 0 до 50 А. Каковы относительная погрешность измерения γ и класс точности прибора?

Инструкция:

1. Ответьте на теоретический вопрос.

2. Выполните практические задания.

3. Максимальное время выполнения задания – 90 мин.