Методические указания к решению задачи 21

Перед выполнением задачи следует проработать материал [1], §§ 16-1 -16-5 к теме Полупроводниковые приборы. Приведите таблицу со своим вариантом задания.

Порядок решения задачи

1. Перечертить слепую структурную схему полупроводникового диода.

2. В соответствующей части диода (слева или справа от р-п перехода в зависимости от варианта) изобразите в виде кружочка заданный носитель заряда с его знаком и направлением перемещения.

3. С учетом заданного носителя заряда укажите проводимость левой к правой

областей: р - область - та, для которой дырки являются основными носителями (о.н.), а электроны неосновными носителями (н.н.); п - область- та, для которой дырки являются неосновными носителями (н.н.), а электроны - основными носителями (о.н.)

Пример 13

Решить задачу 21, если задан неосновной носитель, его знак - " минус" перемещается он слева на право.

Решение /без пункта 6, в контрольной работе его выполните обязательно/.

 

 

Рисунок 30

 

Текст при решении примера не приведен. Пишите его в соответствии с пунктами 1... 6 методических указаниях к решению задачи 21.

 

ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

Задача 1 (Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 1...5 и пример 1)

На рисунке 30 приведена схема электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов R₁, R₂, R₃ и R₄, к которым подведено напряжение U. Определить эквивалентное сопротивление R этой цепи, ток I и мощность Р, потребляемые цепью, а также токи I₁, I₂, I₃, I₄, напряжение U₁, U₂, U₃, U₄, и мощность Р₁, Р₂, Р₃, Р₄ на каждом из резисторов. Проверить, что Р = Р₁ + Р₂ + Р₃ + Р₄. Данные для своего варианта взять из таблицы 6.

Рисунок 30 - Схема электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов

 

Таблица 6 - Исходные данные к задаче 1

Известная величина	Последняя цифра шифра
U, B
R1 , Ом
R2 , Ом
R3 , Ом
R4 , Ом

 

Задача 2(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 1...5 и пример 1)

На рисунке 31 приведена схема электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов R₁, R₂, R₃ и R₄, к которым подведено напряжение U. Определить эквивалентное сопротивление R этой цепи, ток I и мощность Р, потребляемые цепью, а также токи I₁, I₂, I₃, I₄, напряжение U₁, U₂, U₃, U₄, и мощность Р₁, Р₂, Р₃, Р₄ на каждом из резисторов. Проверить, что Р = Р₁ + Р₂ + Р₃ + Р₄. Данные для своего варианта взять из таблицы 7.

Рисунок 31 - Схема электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов

 

 

Таблица 7 - Исходные данные к задаче 2

Известная величина	Последняя цифра шифра
U, B
R1 , Ом

продолжение таблицы 7

R2 , Ом
R3 , Ом
R4 , Ом

 

Задача 3(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 1...5 и пример 1)

На рисунке 32 приведена схема электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов R₁, R₂, R₃ и R₄, к которым подведено напряжение U. Определить эквивалентное сопротивление R этой цепи, ток I и мощность Р, потребляемые цепью, а также токи I₁, I₂, I₃, I₄, напряжение U₁, U₂, U₃, U₄, и мощность Р₁, Р₂, Р₃, Р₄ на каждом из резисторов. Проверить, что Р = Р₁ + Р₂ + Р₃ + Р₄. Данные для своего варианта взять из таблицы 8.

 

 

Рисунок 32 - Схема электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов

 

 

Таблица 8 - Исходные данные к задаче 3

Известная величина	Последняя цифра шифра
U, B
R1 , Ом	3.2			5.6
R2 , Ом
R3 , Ом
R4 , Ом

 

Задача 4(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 1...5 и пример 1)

На рисунке 33 приведена схема электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов R₁, R₂, R₃ и R₄, к которым подведено напряжение U. Определить эквивалентное сопротивление R этой цепи, ток I и мощность Р, потребляемые цепью, а также токи I₁, I₂, I₃, I₄, напряжение U₁, U₂, U₃, U₄, и мощность Р₁, Р₂, Р₃, Р₄ на каждом из резисторов. Проверить, что Р = Р₁ + Р₂ + Р₃ + Р₄. Данные для своего варианта взять из таблицы 9.

 

Рисунок 33 - Схема электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов

Таблица 9 - Исходные данные к задаче 4

Известная величина	Последняя цифра шифра
U, B
R1 , Ом
R2 , Ом		12, 6
R3 , Ом
R4 , Ом

Задача 5(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 1...5 и пример 1)

На рисунке 34 приведена схема электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов R₁ R₂, R₃ и R₄ к которым подведено напряжение U. Определить эквивалентное сопротивление R этой цепи, ток I и мощность Р, потребляемые цепью, а также токи I₁ I₂, Iз, I₄, напряжения, U₁ U₂, Uз, U₄ и мощности Р₁ Р₂, Рз, Р₄ на каждом из резисторов. Проверить, что Р = Р₁ + Р₂ + Р₃ + Р_4. Данные для своего варианта взять из таблицы 10.

 

Рисунок 34 - Схема электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов

Таблица 10 - Исходные данные к задаче 5

Известная величина	Последняя цифра шифра
U, B
R1 , Ом
R2 , Ом
R3 , Ом
R4 , Ом

Задача 6(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 6... 10 и пример 2)

На рис. 35 в однофазную электрическую сеть переменного синусоидального тока включены реальная катушка индуктивности, обладающая активным и индуктивным

сопротивлениями, вольтметр — V, амперметр - А и ваттметр - W, измеряющие соответственно напряжение U, подведенное к катушке, ее ток I и активную мощность Р.

Используя показания приборов, определить: активное R, полное Z - сопротивление катушки; ее реактивную Q и полную S мощности; активную U_a и реактивную U_L составляющие напряжения; угол сдвига фаз φ между напряжением и током. По результатам расчета построить в масштабе векторную диаграмму напряжений. После построения диаграммы измерить вектор суммарного напряжения и убедится в том, что с учетом масштаба его величина равна показаниями вольтметра. Данные для своего варианта взять из таблицы 11.

 

 

Рисунок 35 – Электрическая схема

 

Таблица 11 - Исходные данные к задаче 6

Показания приборов	Последняя цифра шифра
Вольтметра -U, B
Амперметра -I, A
Ваттметра - Р, Вт

 

Задача 7(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 6... 10 и пример 2)

На рисунке 36 приведена электрическая схема, включенная в сеть однофазного переменного синусоидального тока, и состоящая из последовательного соединения двух активных сопротивлений и емкостного. Известны: напряжение U, подведенное к зажимам цепи; напряжение U_R1 и U_R2 на активных сопротивлениях, величина емкостного сопротивления Х_C.

Определить: напряжение Uс на емкостном сопротивлении; ток I цепи; активные R₁, R₂ и полное Z сопротивления; угол сдвига фаз φ между напряжением U и током I (по величине и знаку); активную Р, реактивную Q, и полную S мощности цепи/ Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений. После построения диаграммы измерить вектор суммарного напряжения и убедится в том, что с учетом масштаба его величина равна напряжению, подведенному к зажимам цепи. Данные своего варианта взять из таблицы 12.

 

 

Рисунок 36 – Электрическая схема

 

 

Таблица 12 - Исходные данные к задаче 7

Известная величина	Последняя цифра шифра
U, B
UR1, В
UR2, В
ХC, Ом

Задача 8 (Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 6... 10 и пример 2)

На рис.37 приведена схема электрической цепи переменного синусоидального тока с последовательным соединением активного R, индуктивного X_L и емкостного X_C сопротивлений. Известны эти сопротивления и полная S мощность цепи. Определить показания приборов, угол сдвига фаз φ между напряжением U и током I (по величине и знаку), активную Р и реактивную Q мощности цепи.

Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений. После построения измерить вектор суммарного напряжения и убедиться в том, что с учетом масштаба его величина равна показанию вольтметра, измеряющего напряжение на зажимах цепи.

Примечание: при определении показаний приборов в пояснительном тексте к решению задачи указывать не только название прибора и измеряемой величины, но и название участка цепи, на котором происходит измерение.

Например, вольтметр V_R измеряет напряжение на активном сопротивлении цепи

Данные для своего варианта взять из таблицы 13.

 

Рисунок 37 – Электрическая схема

 

 

Таблица 13 - Исходные данные к задаче 8

Известная величина	Последняя цифра шифра
S, ВА
R, Ом
ХL, Ом
ХC, Ом

Задача 9 (Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 6... 10 и пример 3).

На рис.38 приведена схема электрической цепи переменного синусоидального тока с параллельным соединением двух ветвей. В первой ветви включена катушка, обладающая активным R, и индуктивным Х_L сопротивлениями. Во второй параллельной ветви включен конденсатор, его емкостное соп­ротивление Хс₂.

 

 

 

Рисунок 38 – Электрическая схема

 

Напряжение, подведенное к зажимам цепи U.

Определить показания амперметров, угол сдвига фаз φ (по величине и знаку) между напряжением Uи током I, измеряемым амперметром, который установлен в неразветвленную часть цепи, активную Р, реактивную Q и полную Sмощности цепи.

Построить в масштабе векторную диаграмму токов. После построения диаграммы измерить вектор суммарного тока и убедиться и том, что с учетом масштаба его величина равна показанию амперметра, включенного в неразветвленную часть цепи.

Данные для своего варианта взять из таблицы 14.

 

Таблица 14 - Исходные данные к задаче 9

Известная величина	Последняя цифра шифра.
U, В
R1, Ом
ХL1, Ом
ХC2, Ом						6.25

Задача 10(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 6... 10 и пример 3).

На рис. 39 приведена схема электрической цепи переменного синусоидального тока с параллельным соединением двух ветвей. В первой параллельной ветви включен потребитель с активным сопротивлением R₁. Во второй параллельной ветви включена катушка, обладающая активным R.₂ и индуктивным Х_L сопротивлениями. Напряжение, подведенное к зажимам цепи U

Определить: ток I₁ потребителя первой ветви, ток I₂ катушки; ток I, потребляемый цепью; угол сдвига фаз φ /по величине и знаку/ между напряжением U и током I; активную Р, реактивную Q и полную S мощности цепи.

Построить в масштабе векторную диаграмму токов. После построения диаграммы измерить вектор суммарного тока и убедиться в том, что с учетом масштаба его величина равна току, потребляемому цепью.

Данные для своего варианта взять из таблицы 15.

 

 

Рисунок 39 – Электрическая схема

 

Таблица 15 - Исходные данные к задаче 10

 

Известная величина	Последняя цифра шифра
U, В
R1, Ом
R2, Ом	8, 4		3, 36		8, 4	12, 6	2, 52	16, 8	12, 6	8, 4
ХL2, Ом	11, 2		4, 48		11, 2	16, 8	3, 36	22, 4	16, 8	11, 2

Задача 11(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 11... 15 и пример 4).

В четырехпроводную сеть трехфазного тока (рис. 23) включены по схеме " звезда" три группы ламп накаливания одинаковой мощности. В каждой фазе (группе) ламы соединены параллельно.

Известны:

- U_л (U_АВ; U_ВС; U_СА) - линейные напряжения;

- Р_ламп – мощность одной лампы;

- п_А; п_В; п_С - число ламп в каждой фазе (группе).

Определить:

- U_ф (U_А; U_В; U_С) - фазные напряжения;

- Р_а, Р_В, Р_С - мощности, потребляемые каждой фазой (группой ламп);

- I_А; I_В; I_С - фазные (они же линейные)токи;

- Р- мощность, потребляемую цепью (всеми лампами).

Построить в заданных масштабах М_I и M_U векторную диаграмму напряжений и токов и из нее графически определить величину тока в нулевом проводе I₀.

Данные для своего варианта взять из таблицы 16

Таблица 16 - Исходные данные к задаче 11

Известная величина	Последняя цифра шифра
Uл , В
Рламп, Вт
n А, шт.
n В , шт.
n С, шт.
МI, А/см								8, 5
МU, В/см		25, 4		25, 4		25, 4		25, 4		25, 4

Указание: при определении фазных токов полученные расчетом значения округлите до целой величины

Задача 12(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 11... 15 и пример 5).

В трехпроводную сеть трехфазного тока (рисунок 25), включены по схеме " треугольник" три группы электрических ламп накаливания одинаковой мощности. В каждой фазе (группе) лампы соединены параллельно.

Известны:

- U_л (U_АВ; U_ВС; U_СА) - линейные напряжения;

- I_ламп - ток одной лампы;

- п_АВ; п_ВС; п_СА - число ламп в каждой фазе (группе);

Определить:

- Р_ламп- мощность одной лампы;

- I_АВ; I_ВС; I_СА - фазные токи (токи, потребляемые каждой группой ламп).

- Р_ав, Р_ВС, Р_СА - мощности, потребляемые каждой фазой (группой ламп).

- Р- мощность, потребляемую цепью (всеми лампами).

Построить в заданных масштабах М_I и M_U векторную диаграмму напряжений и токов и из нее графически определить величину токов I_А; I_В; I_С в линейных проводах.

Данные для своего варианта взять из таблицы 17

Таблица 17 - Исходные данные к задаче 12

Известная величина	Последняя цифра шифра
Uл , В
Iламп, А	0, 472	0, 909	0, 591	0, 455	0, 118	0, 341	0, 315	0, 1136	0, 787	0, 682
n АВ, шт.
n ВС , шт.
n СА, шт.
МU, В/см	25, 4		25, 4		25, 4		25, 4		25, 4
МI, А/см

Указание: при определении мощности ламп и фазных токов полученные расчетом значения округлите до целой величины

 

Задача 13(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 11... 15 и пример 4).

В четырехпроводную сеть трехфазного тока (рис. 23) включены по схеме " звезда" три группы ламп накаливания одинаковой мощности. В каждой фазе (группе) ламы соединены параллельно.

Известны:

- U_л (U_АВ; U_ВС; U_СА) - линейные напряжения;

- Р_ламп – мощность одной лампы;

- Р_а, Р_В, Р_С - мощности, потребляемые каждой фазой (группой ламп).

Определить:

- U_ф (U_А; U_В; U_С) - фазные напряжения;

- п_А; п_В; п_С - число ламп в каждой фазе (группе);

- I_А; I_В; I_С - фазные (они же линейные)токи;

- Р- мощность, потребляемую цепью (всеми лампами).

Построить в заданных масштабах М_I и M_U векторную диаграмму напряжений и токов и из нее графически определить величину тока в нулевом проводе I₀.

Данные для своего варианта взять из таблицы 18

Таблица 18 - Исходные данные к задаче 13

 

Известная величина	Последняя цифра шифра
Uл , В
РА , Вт
РВ , Вт
РС, Вт
Рламп , Вт
MU, В/см		25, 4		25, 4		25, 4		25, 4		25, 4
МI, А/см

Указание: при определении фазных токов полученные расчетом значения округлите до целой величины

 

Задача 14(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 11... 15 и пример 5).

В трехпроводную сеть трехфазного тока (рисунок 25), включены по схеме " треугольник" три группы электрических ламп накаливания одинаковой мощности. В каждой фазе (группе) лампы соединены параллельно.

Известны:

- U_л (U_АВ; U_ВС; U_СА) - линейные напряжения;

- Р_ламп - ток одной лампы;

- п_АВ; п_ВС; п_СА - число ламп в каждой фазе (группе);

Определить:

- I_АВ; I_ВС; I_СА - фазные токи (токи, потребляемые каждой группой ламп).

- Р_ав, Р_ВС, Р_СА - мощности, потребляемые каждой фазой (группой ламп).

- Р- мощность, потребляемую цепью (всеми лампами).

Построить в заданных масштабах М_I и M_U векторную диаграмму напряжений и токов и из нее графически определить величину токов I_А; I_В; I_С в линейных проводах.

Данные для своего варианта взять из таблицы 19

 

Таблица 19 - Исходные данные к задаче 14

Известная величина	Последняя цифра шифра
Uл , В
Рламп, Вт
n АВ , шт.
n ВС , шт.
n СА, шт.
МU , В/см		25, 4		25, 4		25, 4		25, 4		25, 4
МI, А/см				8, 5

Указание: при определении фазных токов полученные расчетом значения округлите до целой величины

 

Задача 15(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 11... 15 и пример 4).

В четырехпроводную сеть трехфазного тока (рис. 23) включены по схеме " звезда" три группы электрических ламп накаливания одинаковой мощности. В каждой фазе (группе) лампы соединены параллельно.

Известны:

- U_л (U_АВ; U_ВС; U_СА) - линейные напряжения;

- Р_ламп – мощность одной лампы;

- I_А; I_В; I_С - фазные (они же линейные)токи;

Определить:

- U_ф (U_А; U_В; U_С) - фазные напряжения;

- п_А; п_В; п_С - число ламп в каждой фазе (группе).

- Р_а, Р_В, Р_С - мощности, потребляемые каждой фазой (группой ламп);

- Р- мощность, потребляемую цепью (всеми лампами).

Построить в заданных масштабах /m_I и m_U/ векторную диаграмму напряжений и токов и из нее графически определить величину тока в нулевом проводе I₀.

Данные для своего варианта взять из таблицы 20

Таблица 20 - Исходные данные к задаче 15

Известная величина	Последняя цифра шифра
Uл , В
Рламп, Вт
IА, A
IB, A
IC, A
МU , В/см	25, 4		25, 4		25, 4		25, 4		25, 4
МI, А/см			6.5

Указание: при определении числа ламп, в каждой фазе полученные значения округлите до целой величины

Задача 16(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 16, 17 и пример 6).

Для освещения рабочих мест применили в целях безопасности лампы накаливания одинаковой мощности, рассчитанные на пониженное напряжение. Для их питания установили однофазный понижающий трансформатор. Схема присоединения ламп к трансформатору приведена на рис.40.

Известны:

- S_ном - номинальная мощность трансформатора;

- U_1ном, U _2ном - номинальные напряжения на зажимах первичной и вторичной обмоток

трансформатора;

- Р_ламп- мощность одной лампы;

- n _ламп - количество ламп подключенных к трансформатору;

Определить:

- I_1ном, I_{2 ном}- номинальные токи, на которые рассчитаны первичная и вторичная обмотки трансформатора;

- I₁, I₂ - фактическое значение токов в обмотках трансформатора при заданной нагрузке;

- К_нг - коэффициент нагрузки трансформатора;

- К - коэффициент трансформации трансформатора

Данные для своего варианта взять из таблицы 21

Таблица 21 - Исходные данные к задаче 16

Известная величина	Последняя цифра шифра
Sном , ВА
U1ном, В
U 2ном , В
Рламп , Вт
n ламп , штук

Указание: при решении задачи потерями в трансформаторе пренебречь. Считать, что лампы рассчитаны на вторичное напряжение трансформатора, а их коэффициент мощности cosφ = 1

Задача 17 (Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 16, 17 и пример 7).

Для трехфазного трансформатора известны:

- тип трансформатора

- S_ном - номинальная мощность;

- U_1ном, U _2ном - номинальные напряжения на зажимах первичных и вторичных обмоток;

- Р_ст - потери мощности в стали трансформатора;

- Р_о.ном - потери мощности в обмотках трансформатора при номинальном токе в них.

Первичные и вторичные обмотки соединены в " звезду".

Трансформатор работает с коэффициентом нагрузки К_нг и коэффициентом мощности cosφ ₂

Определить:

- К - линейный коэффициент трансформации;

- I_1ном, I_{2 ном} - номинальные токи в первичных и вторичные обмотках трансформатора;

- I₁, I₂ - рабочие токи в первичных и вторичных обмотках трансформатора;

- Р₂, Q₂ - активную и реактивную мощности, отдаваемые трансформатором

- ∑ Р_ном- суммарные потери мощности при номинальной нагрузке;

- ∑ Р - суммарные, потери мощности при заданном коэффициенте нагрузки;

- η _ном - К.П.Д. трансформатора при номинальной нагрузке;

- η - К.П.Д. трансформатора при заданном коэффициенте нагрузки.

Данные для своего варианта взять из таблицы 22

Таблица 22 - Исходные данные к задаче 17

Известная величина	Последняя цифра шифра
Тип трансформатора	ТМ-160	ТСЗ-250	ТМ-400	ТСЗ-630	ТМ-1000	ТСЗ-160	ТМ-250	ТСЗ-400	ТМ-630	ТСЗ-1000
Sном , ВА
U1ном, В				13, 8						15, 75
U 2ном , В	0, 4	0, 23	0, 69	0, 4	0, 4	0, 69	0, 4	0, 69	0, 69	0, 4
Рст, кВт	0, 565	1, 00	1, 05	2, 30	2, 75	0, 70	0, 82	1, 30	1, 66	3, 20
Ро.ном, кВт	2, 65	3, 8	5, 5	8, 7	12, 2	2, 7	3, 7	5, 4	7, 6	12, 0
Кнг	0, 75	0, 84	0, 9	0, 85	0, 75	0, 8	0, 82	0, 75	0, 87	0, 72
cosφ 2	0, 9	0, 9	0, 85	0, 803	0, 94	0, 86	0, 927	0, 8	0, 913	0, 85

Задача 18(Перед решением задачи изучите методические указания к решению задач 18, 19 и пример 8).

На рис.28 представлена схема генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, работающего в режиме номинальной нагрузки, для которого известны:

- Р_ном - номинальная мощность;

- U_ном - номинальное напряжение;

- R_я- сопротивление якоря;

- I_в- ток возбуждения;

- Р_х- потери холостого хода

Определить:

- I_ном -номинальный ток нагрузки;

- I_я- ток якоря генератора;

- Р_я- потери мощности в якоре;

- Р_в- потери мощности в обмотке возбуждения;

- Р_щ - потери мощности в щеточном контакте, приняв ∆ U_щ = 2В падение напряжения на электрографитированных щетках;

- Р_доб - добавочные потери мощности;

- ∑ Р- суммарные потери мощности;

- η _ном- коэффициент полезного действия.

Данные для своего варианта взять из таблицы 23

Таблица 23 - Исходные данные к задаче 18

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I I. Цели, задачи, результаты выполнения индивидуального проекта
2. I. Методические указания к изучению курса
3. II. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ (ГРАФИЧЕСКИХ) РАБОТ
4. II. Основные задачи управления персоналом.
5. II. Решить следующие ниже финансовые задачи на листе “Задачи”.
6. II. Цели, задачи и предмет деятельности
7. III. Задачи, решаемые организацией с помощью ИСУ и ИТУ.
8. III. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И ПРИНЦИПЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ РАЙОННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОФСОЮЗА
9. III. Экономико-управленческие задачи производственной практики
10. А. П. Петрова. «Сценическая речь» - Пути воплощения сверхзадачи
11. Анализ использования основных фондов: задачи, объекты, этапы, источники информации, основные показатели.
12. Анализ финансового состояния организации: задачи, методы, виды, последовательность, информационная база.