EiE_culegere Problémy Ed3 - dokument PDF
Dokumenty
Prepis problémov EiE_culegere Ed3
POLITEHNICA univerzita v Bukurešti
Marian Costea Bogdan Nicoar
Autori, Conf.Dr.Ing. Marian Costea a prof. Dr. Ing. Bogdan Nicoar pracuje na stoličke Sisteme Electroenergetice, POLITEHNICA niversitt Bukurešť.
Vedecký poradca: Prof. Dr.-Ing. Gabriel Bazacliu
Návrh obálky: Prof Dr Ing. Bogdan Nicoar Počítačové spracovanie: Dr.Ing. Mirela Cristina Micu a Ing. Ion Petrache
Všetky práva vyhradené. Dielo je chránené autorským právom. Akékoľvek použitie mimo zákonom stanovených prípadov musí byť schválené písomne.
Dostatočné zvládnutie základov elektrotechniky sa nedá dosiahnuť bez spracovania a riešenia minimálneho počtu úloh. Hlavne pri príprave na skúšky sa dá dostatočná kvalifikácia a budovanie sebavedomia zabezpečiť iba starostlivým a cieleným školením. Táto kniha sa snaží splniť rozmanité požiadavky na súbor cvičení.
Každej kapitole predchádza prehľadový hárok, ktorý ako štruktúrovaná „báza znalostí“ poskytuje stručné a stručné vedomosti o úlohe. To zaisťuje, že základné vedomosti potrebné na vyriešenie úlohy sú presne definované a sú k dispozícii v prehľade.
Ďalej sú zobrazené a vysvetlené základné stratégie a metódy riešenia, aby čitateľ mohol rýchlo a spoľahlivo rozpoznať, naučiť sa a aplikovať metódu riešenia relevantnú pre príslušný typ úlohy.
Pretože v cieľovom výcviku riešenia úloh je vhodné postupovať od jednoduchých k náročným úlohám, úlohy sa pre rýchlejšiu orientáciu zadávajú vo zvyšujúcich sa stupňoch obtiažnosti.
Ukázalo sa, že takmer každý študent si postupom času dáva prednosť konkrétnym metódam riešenia. Kritický je tu však často vynechaný
Preskúmanie požadovaného úsilia riešenia. Kniha po ruke ponúka veľa Hielových výrokov, pretože ukazuje, ako je možné rýchlo a presne odhadnúť výpočtové úsilie spojené s jednotlivými metódami riešenia.
Pri výbere úloh sa osobitný dôraz kládol na preberanie nielen typických a klasických úloh, ale aj moderných a praktických problémov.
Veríme, že touto knihou a koncepciou, ktorú chce dosiahnuť, môžeme prispieť k cielenému a na požiadavky orientovanému rozšíreniu rozsahu cvičení na univerzitách.
1. PRIAMY AKTUÁL 1 1.1. Základné jednotky 1 1.2. Ohmov zákon 2 1.3. Vodivosť 4 1.4. Výpočet odporu 5 1.5. Teplotný koeficient 14 1.6. Odporové obvody 19 1.7. Kirchhoffove zákony 31 1.8. Mebrcken 36 2. VÝKON A PRÁCA ELEKTRICKEJ BÚRKY
2.1. Elektrická energia 41 2.2. Elektrické práce 45 2.3. Účinnosť 48 2.4. Jouleov zákon 51 2.5. Hustota prúdu 56 2.6. Výpočet nákladov na elektrinu Relatívny pracovný cyklus
3. VÝPOČTY RIADKOV 66 3.1. Výpočty hmotnosti kábla 66 3.2. Odpor elektrického vedenia 69 3.3. Strata napätia vo vedeniach 72 3.4. Strata napájania v linkách 76 3.5. Výpočty prierezu pre rozvetvené čiary
3.6. Odpor zemného kontaktu 87 4. ELEKTROMAGNETIZMUS 92 4.1. Magnetické pole 92
4.2. Nosnosť elektromagnetov 104 5. ELEKTRICKÉ STROJE 107 5.1. Generovanie napätia v magnetickom poli 107 5.2. Vplyv sily v magnetickom poli 108 5.3. Výpočty rýchlosti 111 5.4. Výpočty štartéra 116 5.5. Sila elektrického motora 129 6. ZÁKLADY AC TECHNOLÓGIE
6.1. Perióda Frekvencia Uhlová rýchlosť Kruhová frekvencia
6.2. Frekvencia a rýchlosť 140 6.3. RMS hodnota - špičková hodnota 143 6.4. Indukčnosť a indukčný odpor 146 6.5. Kapacitný a kapacitný odpor 154 6.6. Fázový posun a účinník 159 6.7. Fázová kompenzácia 168 7. ZÁKLADY TROJFÁZOVEJ TECHNOLÓGIE 173 7.1. Napätie a prúd v prepojených trojfázových systémoch
7.2. Trojfázový výkon 176 7.3. Výpočet vedenia podľa straty napätia a výkonu
8. AC STROJÁRSTVO 188 8.1. Točivé pole a šmyk 188 8.2. Frekvenčný menič 191 8.3. Jednofázový transformátor 196 8.4. Trojfázový transformátor 202 8,5. Straty transformátora 206 8.6. Ohrev transformátorov 212 Referencie 216
Označenie Symbol vzorca Skratka jednotky
Napätie U Volt V Prúd I Ampér A Výkon P Watt W Práca W Joule J Množstvo elektriny Q Coulomb C Odpor R Ohm Vodivosť G Siemens S Induktivita L Henry H Kapacita C Farad F
Násobky a časti merných jednotiek
Označenie označenia Viacnásobná jednotka
T Terra 1012 G Giga 109 M Mega 106 k Kilo 103 h hecto 102 da Deka 101 100 d Dezi 10-1 c Zenti 10-2 m Milli 10-3 Mikro 10-6 n Nano 10-9 p Pico 10-12 a Atto 10-15 f Femto 10-18
A.1.1.1 Prevod na zosilňovače alebo volty: 5 mA, 300 mA, 3104 mA, 320 A, 21 kA; 15 mV, 250 mV, 105 V, 4,510-2 kV, 110 kV.
A.1.1.2 Na ohmy sa majú prevádzať nasledujúce: 20 M, 310-2 M, 1200 m.
A.1.1.3 Prevod na farady: 18 pF, 25 nF, 88 F, 0,03 mF.
V uzavretom obvode je prúd I pomer napätia U v obvode k odporu R obvodu.
Ukážka riešenia. Na obvod s odporom 40 V sa privedie napätie 220 V. Vypočítajte silu prúdu.
Hľadám: prúd, ktorý som dostal: odpor R = 40
A.1.2.1 Aká je sila prúdu, keď je na rezistor 484 privedené napätie 220 V? ?
A.1.2.2 Vypočítajte odpor elektrickej varnej platne, ktorá spotrebuje 4,4 A pri napätí 220 V.
A.1.2.3 Signálny systém s celkovým odporom 80 by mal byť prevádzkovaný kolektorovou batériou. Aké napätie musí mať kolektorová batéria, ak je na prevádzku systému potrebný prúd 0,3 A. ?
A.1.2.4 Aký je odpor cievky elektromagnetu, cez ktorý preteká prúd 0,1 A pri napätí 12 V. ?
A.1.2.5 Aký veľký prúd preteká žiarovkou baterky, keď má batéria vnútorné napätie 4,5 V a obvod má odpor 7,7?
A.1.2.6 Pri akom napätí dostane ľudské telo s 2 000 odporom už aj tak nebezpečný prúd 50 mA ?
A.1.2.7 Konečná výchylka ampérmetra je 5 mA. Odpor meracej cievky je 50. Ktoré hodnoty napätia musia byť napísané na značkách 1, 2, 3, 4 a 5 mA, aby bolo možné merať napätie? ?
A.1.2.8 Voltmeter by mal zobrazovať 140 V v plnom rozsahu a zaznamenávať prúd 7 mA. Aký veľký by mal byť jeho odpor ?
A.1.2.9 Akú dĺžku musí mať vykurovací drôt kuchynského spotrebiča s odporom 55, ak je vyrobený z chrómniklu
existujú a mali by mať priemer 0,45 mm ?
A.1.2.10 Medený drôt s prierezom 10 mm2 by sa mal nahradiť hliníkovým drôtom s rovnakým odporom. Aký prierez musí mať hliníkový kábel ?
A.1.2.11 Na oboch stranách sklenenej dosky s hrúbkou 6 mm je kovová krytina 1 m x 2 m. Použitý izolačný materiál, sklo, má špecifický odpor línie = 1012 cm. Aký veľký je elektrický prúd prechádzajúci sklom, ak je medzi vrstvami napätie 3 kV? ?
Vodivosť G je prevrátená hodnota odporu R.
A.1.3.1 Neuvádzané hodnoty sa majú vypočítať:
a b c d e f g U [V] 220 24 12 24 12 I [A] 10 1,5 2,5 5 2,5 R [] 20 20 G [S] 0,2 0,05
A.1.3.2 Poľná cievka jednosmerného motora snooze má odpor 65. a) Aká je vodivosť poľnej cievky ?
b) Aký prúd prúdi do cievky poľa, keď je pripojená k sieti 220 V. ?
A.1.3.3 Cigaretový zapaľovač je pripojený k 12 V batérii osobného automobilu, ktorého vykurovací článok má odpor 2,4. a) Z akej elektriny čerpá zapaľovač
Batéria? b) Vypočítajte vodivosť vykurovacej špirály.
A.1.3.4 Informácie na pätici žiarovky sú 4,5 V/0,06 A. Aký veľký je: a) odpor, b) vodivosť žiarovky.
A.1.3.5 Slučka slučkového oscilografu má vodivosť 0,384 S, jej maximálne prípustné zaťaženie je 200 mA. a) Aký veľký je odpor slučky? b) Aké je maximálne napätie, na ktoré je možné pripojiť
Odpor vodiča závisí od jeho dĺžky, prierezu a materiálu. Vplyv materiálu vodiča na odpor je vyjadrený materiálovou konštantou, špecifickým odporom.
Merný odpor je odpor vodiča 1 m dlhého a prierezu 1 mm2 b