 |
Задание практическое (кейс-задание)
|
|
|
|
Задания для проведения экзамена «Электротехника»
Задание (теоретическое)
Текст задания: Вопросы экзаменационных билетов
1.Электропроводность. Понятие о проводниках, диэлектриках, полупроводниках.
2.Электрический ток в проводнике. Электрическое сопротивление и проводимость.
3.Классификация электротехнических материалов, их свойства и область применения.
4. Понятие об электрической цепи. Элементы электрической цепи.
5. Закон Ома для участка и полной цепи.
6.Электрическая работа, мощность источника и потребителя электрической энергии. Тепловое действие электрического тока.
7. Электрическая цепь с несколькими источниками ЭДС. Режимы работы источников ЭДС.
8. Понятие потенциала в неразветвленной электрической цепи. Потенциальная диаграмма.
9. Сущность и значение электрических измерений. Основные методы измерений. Классификация электроизмерительных приборов. Условные обозначения на шкале.
10.Способы соединения резисторов. Расчет цепей методом эквивалентных сопротивлений (метод «свертки»).
11.Законы Кирхгофа. Расчет сложных цепей постоянного тока с применением законов Кирхгофа.
12. Основные понятия о нелинейных цепях. Расчет нелинейных электрических цепей постоянного тока.
13. Основные характеристики электрического поля: напряженность, потенциал, напряжение.
14.Электрическая емкость. Конденсаторы.
15.Основные характеристики магнитного поля. Закон Ампера.
16.Магнитная индукция. Закон Био - Савара.
17.Закон полного тока. Примеры расчета магнитных полей с помощью закона полного тока.
18.Свойства и применение ферромагнитных материалов.
19.Магнитная цепь. Законы расчета магнитных цепей.
|
|
|
20.Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции.
21.Эдс самоиндукции и взаимоиндукции.
22.Основные сведения о переменном токе. Устройство генераторов переменного тока.
23.Основные параметры синусоидальных величин. Графическое изображение синусоидальных величин.
24.Параметры цепей переменного тока. Цепь с активным сопротивлением.
25. Цепь с индуктивностью. Цепь с емкостью.
26.Последовательное соединение катушки индуктивности и конденсатора. Резонанс напряжений.
27. Параллельное соединение катушки индуктивности и конденсатора.
Резонанс токов.
28.Экономическое значение коэффициента мощности и методы его повышения.
29.Выражение характеристик электрических цепей комплексными числами. Законы Кирхгофа в комплексной форме.
30.Трехфазные системы. Получение трехфазной системы ЭДС. Соединение обмоток генератора звездой и треугольником.
31.Расчет трехфазной цепи при соединении источника и приемника звездой.
32. Расчет трехфазной цепи при соединении источника и приемника треугольником.
33.Причины возникновения несинусоидальных эдс, токов и напряжений. Аналитическое выражение несинусоидальной периодической величины.
34.Общая характеристика нелинейных цепей и нелинейных элементов переменного тока.
35.Катушка с ферромагнитным сердечником. Мощность потерь. Векторная диаграмма катушки.
36.Условия возникновения переходных процессов в электрических цепях. Первый и второй законы коммутации.
2.1.2 Задание в тестовой форме:
- на установление соответствия между двумя множествами
1.Найдите соответствие между параметрами, характеризующими электрическое поле и единицами их измерения
Параметры: Единицы измерения:
1.Напряженность электрического поля. а) Вольт (В).
2.Электрический потенциал. б) Фарада/метр(Ф/м).
3.Электрическое напряжение. в) Вольт/метр (В/м).
4.Электрическая постоянная. г) Вольт (В).
|
|
|
5Относительная диэлектрическая проницаемость
2.Найдите соответствие между названием приведенного закона электротехники и аналитическим выражением этого закона.
Закон электротехники:Аналитическое выражение закона:
1.Закон Ома для участка цепи. а) ΣI=0.
2.Закон Ома для всей цепи. б) ΣE= ΣIR.
3. Второй закон Кирхгофа. в) I= 
.
4.Первый закон Кирхгофа г) I= 
.
5.Закон Джоуля-Ленца
3.Установите соответствие между графическим обозначением элемента электрической цепи (А) и его наименованием (Б).
4.Установите соответствие между параметрами, характеризующими магнитное поле и единицами их измерения.
Параметры: Единицы измерения:
1. Магнитная индукция. а) Генри/метр(Гн/м).
2.Абсолютная магнитная проницаемость. б) Вебер Вб).
3. Магнитный поток. в)Тесла (Тл).
4. Напряженность магнитного поля. г)Ампер/метр (А/м).
5.Магнитное напряжение
5.Генератор синусоидального тока вырабатывает ток частотой 50 Гц. Найдите соответствие между числом пар полюсов генератора и частотой вращения ротора генератора.
Число пар полюсов Частота вращения ротора
1. р=1 а) 1500об/мин.
2. р=2 б) 1000 об/мин.
3. р=3 в) 3000 об/мин.
4. р=4
6.Установите соответствие между заданными мгновенными значениями напряжения и тока в нагрузке и типом нагрузки
1. 
В, 
А. а) Активная.
2. В, 
А. б) Индуктивная
3. 
В, 
А. в) Емкостная
г)активно-индуктивная
7.Установите соответствие между схемами замещения (рис.1, 2, 3) и векторными диаграммами (а, б, в) линейных цепей синусоидального тока.
Рис. 1 Рис. 2 Рис. 3
а) б) в)
8.Установите соответствие между схемами замещения (рис.1, 2, 3) и волновыми диаграммами (а, б, в) линейных цепей синусоидального тока.
Рис. 1 Рис. 2 Рис. 3
а) б)
в)
9.Установите соответствие между мгновенными значениями ЭДС трехфазного генератора и комплексными значениями, выраженными в алгебраической форме.
Фаза Мгновенное значение Комплексное значение ЭДС
А eA=Emsinωt а) 
B eВ=Emsin (ωt -120○) б) 
С eс=Emsin (ωt +120○) в) Е
10.Установите соответствие между графическим обозначением сглаживающего фильтра и его наименованием Рис. а), б),в).
1.Индуктивный фильтр. 2.Емкостной фильтр. 3.Индуктивно – емкостной.
Рис.а) Рис.б) Рис.в)
2.1.2 Задание в тестовой форме:
- с выбором ответа из 2х (да/нет; верно /неверно; можно/нельзя)
|
|
|
11. Два источника имеют одинаковые ЭДС и токи, но различные внутренние сопротивления. Верно ли утверждение, что источник с меньшим внутренним сопротивлением имеет больший КПД?
Ответ - верно ∕не верно
12. Верно ли утверждение, что в сталеалюминевых проводах высокая механическая прочность совмещается с хорошей электропроводностью?
Ответ - верно ∕не верно.
13. В цепи синусоидального тока с резистивным элементом энергия источника преобразуется в тепловую энергию
Ответ - верно ∕не верно.
14.В электрической цепи с последовательно включенными резистивным элементом, идеализированными катушкой и конденсатором наблюдается резонанс токов.
Ответ - верно ∕не верно.
15.Может ли ток в нулевом проводе четырехпроводной цепи, соединенной звездой быть равным нулю?
Ответ - верно ∕не верно.
16.Можно ли с помощью токов i1=Imsinωt; i2=Imsin(ωt+1200); i3=Imsin(ωt-1200) получить вращающееся магнитное поле?
Ответ - можно ∕ нельзя.
17. Верно ли утверждение, что синхронные компенсаторы, которые используются для улучшения коэффициента мощности сетей энергоснабжения, потребляют из сети индуктивный ток.
Ответ - верно ∕не верно.
18.Верно ли утверждение, что электрическим параметром, оказывающим непосредственное физиологическое воздействие на организм человека, является электрический ток?
Ответ - верно ∕не верно.
19. Верно ли утверждение, что опасность поражения электрическим током возникает:
- в случае непосредственного прикосновения человека к токоведущим частям электрооборудования, между которыми имеется разность потенциалов или которые находятся под напряжением;
- в случае прикосновения человека к металлическим частям
электрооборудования, нормально не находящемся под напряжением, но могущим под ним оказаться в случае повреждения изоляции.
Ответ - верно ∕не верно.
20.Переходный процесс в электрической цепи возникает в момент коммутации - при включении или отключении источников питания, а также включении или отключении каких-либо участков цепи или ее элементов (R, L или C).
|
|
|
Ответ - верно ∕не верно
2.1.2 Задание:
-на подстановку (открытой формы)
21. Направление электромагнитной силы в проводнике, помещенном в магнитное поле, определяется правилом… левой ……… руки… ……………
22.Наибольшее значение переменного тока за период называется… амплитудным… …………значением переменного тока.
23.Векторная диаграмма изображает синусоидальные величины.… одинаковой… …………………..частоты.
24.Параметром переменного тока, от которого зависит индуктивное сопротивление катушки, является…… частота……тока …………………………………….
25.При резонансе токов параллельного контура R, L, C, и при поддержании на входе цепи действующего значения напряжения неизменным, ток в неразветвленной части цепи… совпадает ………………по фазе с напряжением источника и достигает минимального ……………………… значения.
26.При включении обмоток генератора треугольником начало первой обмотки соединяется с концом ……........ … третьей… …………………
27. Лампы накаливания с номинальным напряжением 220 В включают в трехфазную сеть с линейным напряжением 380 В. Лампы должны быть соединены 4-х лучевой … звездой …
28. Электродинамический ваттметр в цепи переменного тока измеряет… активную …….мощность.
29. Чтобы изменить направление вращения магнитного поля трехфазного тока нужно ……………. ……………….. ……. ……….
30. Синхронный двигатель отличается от асинхронного устройством ……… ротора… ……
2.1.3 Задание в тестовой форме:
- с выбором ответа из 3- 4-х
31. В результате изменения сопротивления нагрузки ток в цепи увеличился. Как это будет влиять на напряжение на зажимах цепи?
1.Напряжение U будет расти.
2.Напряжение U будет уменьшаться.
3.Напряжение U будет неизменным.
32. Что произойдет с потерями энергии внутри источника при увеличении сопротивления нагрузки RH?
1. Не изменятся. 2. Увеличатся. 3.Уменьшатся.
33. Сколько узловых и контурных уравнений необходимо составить для определения неизвестных токов в этой схеме?
1. Четыре узловых. Четыре контурных.2. Три узловых. Четыре контурных.
3. Четыре узловых. Три контурных.
34. Какая из приведённых систем уравнений даёт возможность найти неизвестные токи.
4. Ни одна из приведенных
35.Какой из указанных методов дает возможность рассчитать приведенную схему?
1.Метод узлового напряжения. 2.Метод наложения 3.Метод «свертывания». 4.Любым из указанных методов.
36. Сколько узловых и контурных уравнений необходимо составить для определения неизвестных токов в приведенной схеме?
1.Два узловых. Три контурных. 2.Три узловых. Два контурных.
3.Три узловых. Три контурных.
|
|
|
37. Найдите недостающее уравнение в приведённой системе.
1. I3 + I4 – I2 – I1 = 0 2. 0 = I5 R5 + I3 R3 – I4 R2 3. I1 = I4 + I5
38.Как изменится энергия последовательно включенных конденсаторов и их заряд при замыкании ключа К?
1.Энергия увеличится, заряд уменьшится.
2Энергия увеличится, заряд не изменится.
3.Энергия увеличится, заряд увеличится.
4.Энергия уменьшится, заряд не изменится.
39.При последовательном соединении двух конденсаторов, подключенных к источнику питания, один из них оказался пробитым. Как изменится запас прочности другого конденсатора?
1. Увеличится. 2.Уменьшится. 3.Останется неизменным.
40.В трех параллельных проводах, расположенных в вершинах равностороннего треугольника, в указанных направлениях действуют постоянные токи одинаковой величины.
Определить направления действия сил на провода. На каком рисунке (1,2,3,4) направления сил указаны правильно?
1.
41. На какой диаграмме правильно определена сумма векторов 
42. Генератор синусоидального тока вырабатывает ток частотой 50 Гц. Определите число полюсов генератора, если его ротор вращается с частотой n = 1500 об/мин.
1) 2. 2) 4. 3) 6.
43. Период синусоидального тока Т = 0,02 с. Определите угловую частоту ω.
1.314 рад /с. 2. 628 рад /с. 3.12,56 рад /с.
44. В цепи переменного тока напряжение и ток на приемнике изменяются по закону: u ═ 100 sin (314t + 30 0) В, i ═ 55 sin (314t 30 0) A. Определите сдвиг по фазе между напряжением и током.
1. φ ═ 30 0. 2. φ ═ - 30 0. 3. φ ═ 60 0. 4. φ ═ 0 0.
45.По приёмнику энергии протекает постоянный ток I = 10 A.Определите максимальное значение синусоидального тока, который в данном приемнике выделяет тепла такое же количество, что и указанный постоянный ток.
1. 7,07 А. 2. 10 А. 3. 14,1 А.
46.Мгновенное значение синусоидальной ЭДС: е = 100 sin (314t - 30°). Определите фазу и начальную фазу колебаний.
1. (314t - 30°); - 30°. 2. (314t - 30°); 30°. 3. 314t; - 30°.
47. Мгновенное значение переменного тока: 
. Определите частоту и период.
1. 100 Гц; 
с. 2. 100 Гц; 0,01 с. 3. 100 Гц; 0,02 с.
48.На резисторе сопротивлением R ═ 15 Ом мгновенное значение напряжения u ═ 120 sin (314t π/2) В. Определите выражение для мгновенного значения тока
1. i ═ 8 sin (314t- π/2) A. 2. i ═ 8 sin 314t A. 3. i ═ 5,7 sin (314t + π/2) A.
49. Напряжение на зажимах цепи u = 100 sin 314 t. Определите показания амперметра и вольтметра, если R = 100 Ом.
1. I = 1 A; U = 100 B. 2. I = 0,7 A; U = 70 B. 3. I = 0,7 A; U = 100 B.
50.Напряжения на отдельных участках цепи составляют: UL=60 В; UC=20 В; UR=30 В. Определить напряжение U на зажимах цепи.
1)90 В. 2) 100 В. 3) 80 В. 4) 50 В.
51.Какой цепи соответствует данная векторная диаграмма? 
52. В схеме при изменении емкости приборами- фазометром и амперметром может быть зафиксирован резонанс токов. Каковы будут показания приборов при резонансе?
Рис.2.1.1
1. φ = 0; I1 =I2; I4 = I5; I3 = 0. 2. φ = 0; I1 =I2; I3 = I4 = I5.
3. φ = 0; I1 =I2; I3 = I4 = I5 = 0
53. При каких значениях сопротивлений цепи XL, XC, R и частоты ω в схеме (рис.2.1.1) выполняется равенство токов IL = IC = IR = I?
1. 
2. 
.
3. 
.
54.Для схемы (рис.2.1.2) составлены уравнения по второму закона Кирхгофа. Какое из уравнений составлено не верно?
Рис.2.1.2
55.Какое из выражений непригодно для определения тока I в неразветвленной части цепи (рис.2.1.3)?
Рис.2.1.3
56.Определить комплексное сопротивление цепи с активным сопротивлением R = 80 Ом и емкостным сопротивлением XC = 60 Ом. Выбрать правильный ответ.
1. Z = 80 + j60 (Ом). 2. Z = 100e –j37° (Ом). 3. Z = 100e j37° (Ом).
57. В симметричной трехфазной цепи линейный ток Iл= 2,2 А. Определите фазный ток, если нагрузка соединена треугольником.
1. 2,2 А. 2. 1,27 А. 3. 3,8 А.
58. В симметричной трехфазной цепи линейное напряжение Uл=220 В, линейный ток Iл=5 А, коэффициент мощности cosφ=0,8. Определите активную мощность.
1. P = 1522,4 Вт. 2. P = 880 Вт. 3.P =2640 Вт.
59. Три резистора, каждый сопротивлением R=125 Ом, соединены по схеме «звезда» и включены в трехфазную четырехпроводную сеть. Ток каждой фазы Iф=0,88 А. Определите фазное и линейное напряжение.
1 .Uф=110 В; Uл=190,3 В. 2. Uф=190,3 В; Uл=329,2 В 3. Uф=190,3 В; Uл=190,3 В.
60. В каком из приведенных выражений для цепи (рис.5) допущена ошибка, если UA=UA e j0°?
Рис.2.1.4 3.
61. В трехфазной цепи линейное напряжение равно 220В, линейный ток 2А, активная мощность 380Вт. Найти коэффициент мощности.
1. 0,8. 2. 0,6. 3. 0,5. 4. 0,4.
62. Амперметр имеет 100 делений. Цена каждого деления 0,5 А. Определите предел измерения прибора.
1) 50 А. 2) 200 А. 3)5А
63. Предел измерения микроамперметра на 150 мА должен быть расширен до 15 А. Определите сопротивление шунта, если внутреннее сопротивление измерительного механизма амперметра Rи=400 Ом.
1. Rш= 4 Ом. 2. Rш= 0,4 Ом. 3. Rш= 44 Ом.
64.У вольтметра с пределом измерения 300 В и внутренним сопротивлением Rи=30 кОм необходимо расширить предел измерения до 1500 В. Определите добавочное сопротивление вольтметра.
1) 12 кОм. 2) 120 кОм. 3) 1200 Ом.
65.В цепи протекает ток 20А. Амперметр показывает 20,1А. Установить: точность измерения.
1) 0,1 А 2) 0,5% 3) 5%
66.Показания вольтметра составляет 40 В. Определите показания амперметра.
67. Электрическое сопротивление тела человека составляет 5000 Ом. Какой ток проходит через него, если человек находится под напряжением 380 В?
1) 19 мА; 2) 38 мА; 3) 76 мА; 4) 50 мА.
Задание практическое (кейс-задание)
68. Для оголенной проволоки из нихрома диаметром d=0,8 мм допустимая сила тока I=3 А. Определить допустимую плотность тока.
69.Провод длиной l=1,2 км и сечением S=12,5мм2 при температуре t=200с имеет сопротивление R20=12,5Ом. Определить удельное сопротивление материала провода и по справочным данным (ОИ1 приложение 3) установить, из какого материала изготовлен провод.
71.Электрическая печь с потребляемой мощностью 5 кВт при напряжении 220 В подключена к источнику энергии с внутренним сопротивлением 0,22 Ом. Определить ЭДС источника энергии
72.Потребитель, подключенный к генератору, израсходовал 25 кВт∙ч электроэнергии за 5 суток непрерывной работы при напряжении 220 В. Определить силу тока и сопротивление потребите
73.Механическая мощность электродвигателя постоянного тока 10 кВт при напряжении 220 В и КПД 80%. Определить электрическую мощность и силу тока двигателя.
74.Определить мощность, потребляемую цепью (Рис 2.1.5) при известных сопротивлениях и токах ветвей.
Рис. 2.1.5 Рис.2.1.6
75.По заданной вольт-амперной характеристике (Рис.2.1.6) определить сопротивление и проводимость приемника.
76.В цепи (Рис.2.1.7) R1=15 Ом; R2=25 Ом; E1=120 В E2=40 В. Определить показания вольтметра.
Рис.2.1.7 Рис 2.1.8
77.Определить показания вольтметров V1 и V2(Рис.4), если E=200 В; R=99 Ом; r0=1 Ом. Сопротивление соединительных проводов равно 0.
78. В приведённой схеме (Рис.2.1.9) E1=100 В; E2=50 В; R=7 Ом; r01=2 Ом;
r02=1 Ом. Определить напряжения U1 и U2 на зажимах источников.
Рис.2.1.9 Рис.2.1.10
79.В приведенной схеме (Рис.2.1.10) Е1=24 В; Е2=12 В; R=10 Ом; r01=1,5 Ом; r02=0,5 Ом. Определить напряжения U1 и U2 на зажимах источников.
80. К конденсатору емкостью 2мкФ последовательно подключен другой конденсатор. Общая емкость соединения 1,2мкФ. Определить емкость второго конденсатора.
81.Какую максимальную емкость можно набрать, если использовать набор конденсаторов с емкостями С1 = 2 мкФ, C2 = 3 мкФ, С3 = 6 мкФ (по три конденсатора каждого номинала). Каким при этом должно быть соединение.
83.Определить статическое сопротивление нелинейного элемента по заданной вольт-амперной характеристике при токе 2А.
84.Определить сопротивления электрической лампы накаливания с вольфрамовой нитью при значениях силы тока 0,2; 0,4; 0,6А, если ВАХ лампы задана следующими значениями:
| U, В | ||||||
| I, А | 0,35 | 0,55 | 0,67 | 0,72 | 0,75 |
85.Определить показания амперметра для приведенной цепи (Рис.2.1.11).
Рис.2.1.11
Рис.2.1.13 Рис.2.1.14
88.Определить ток в катушке (Рис.2.1.14), при котором магнитная индукция в ферромагнитном сердечнике составит B = 1,2 Тл, l = 5 см, N = 200 витков.
89. Определить величину сопротивления XC (Рис 2.1.15), если U = 200 В, ваттметр показывает 640 Вт, амперметр 4 А.
Рис.2.1.15 Рис 2.1.16
90. В электрической цепи (Рис 2.1.16) I = 5 А, f =50 Гц, U1 =50 В, U2 =100 В, U3 = 60 В. Как изменятся напряжения, если при том же токе 5 А, если частота возрастет до 100 Гц?
91.Параллельно катушке, индуктивностью L = 0,01 Гн, присоединен конденсатор. В контуре возник резонанс при частоте f = 150 Гц. Определить емкость конденсатора при резонансе.
|
|
|
