Контрольная работа по «Электротехника и электроника»

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

ГОБОУ СПО «ЕЛЕЦКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

 КОНТРОЛЬНАЯ  РАБОТА №1

по дисциплине: «Электротехника и электроника»

для специальности 130211

«Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)»

Елец 2019

Контрольная работа №1

Задание № 1

В электрической цепи смешанно соединены конденсаторы

1. Из таблицы 1 согласно своему номеру варианта (по списку журнала) выписать исходные данные

2. Зарисовать схему электрической цепи согласно вариантам

3. Определить эквивалентную емкость электрической цепи

4. Определить заряд каждого конденсатора

5. Определить энергию электрического поля каждого конденсатора

6. Записать контрольные вопросы и письменно ответить на них

Таблица 1 – Исходные данные 1 мкФ = 10-6 Ф

2. Схема электрической цепи для Варианта № 5

3. Определяем эквивалентную ёмкость электрической цепи.

Для начала произведём расчеты для последовательной цепочки С1, С2 и С3

Воспользуемся формулой для последовательно включенных конденсаторов

1/ С общ.1,2,3 = 1/ С1 + 1/С2+1/С3

Подставим значения:

1/С = 1/30*10-6 +1/15*10-6 + 1/5*10-6 +1/60*10-6 =1/ 0,317= 3*10-6 Ф.

Собщ = С4 + С1,2,3 =  60*10-6+ 3*10-6= 63*10-6 Ф.

Получается эквивалентная ёмкость цепи равняется 63*10-6 Ф или 63 мкФ.

4. Далее рассчитаем заряд каждого конденсатора. Для этого воспользуемся соответствующими формулами:

Q1 = Q2 = Q3 = C1,2,3 * U =  3*10-6 Ф*30= 90 *10-6Кл.

Q4 = C4 * U = 60*10-6* 30= 1800*10-6 Кл.

Получается заряд конденсаторов С1, С2 и С3 равен 90 *10-6Кл, а заряд С4 равен 1800*10-6 Кл.

5. Далее определим энергию поля для каждого конденсатора:

рассчитаем напряжение U1, U2 и U3 на конденсаторах С1, C2 и C3 по формуле

U = Q1,2,3/C;

U1 = Q1,2,3/C1 = 90 *10-6 / 30*10-6 = 3 В;

U2 = Q1,2,3/C2 = 90 *10-6 / 15*10-6 = 6 В;

U3 = Q1,2,3/C3 = 90 *10-6 / 5*10-6 = 18 В;

U4 = U = 30 В.

Воспользуемся формулой W = CU2/2

W1 = С1,2,3 * U12/2 = 3*10-6 * 32 / 2 = 3*10-6 * 9 /2 = 13,5*10-6 Дж;

W2 = С1,2,3 * U22/2 = 3*10-6 * 62 / 2 = 3*10-6 * 36/2 = 54*10-6 Дж;