Elektrotechnika ir elektronika

Įvadas Elektrotechnika —tai technikos mokslo šaka, aprėpianti elektrinių ir magnetinių reiškinių teoriją ir jų praktinį taikymą. Ją galimas suskirstyti: Energetinę elektrotechniką – nagrinėja, tiria elektros energijos gamybą jos vartojimu ir perdavimu pavertus ją kitos rūšies energija. Informacinė elektrotechnika tiria problemas, susijusias su elektros energijos pakeitimu informaciniais signalais tai skaičiavimo technika, elektriniai reiškiniai.Elekrotechnika nagrinėja elektros gamybos, paskirstymo ir pavertimo kitų rūšių energija klausimus, kaip sumažinti sąnaudas tiekti elektros energija ekonomiškai ir kokybiškai. Elektros energija turi la­bai vertingų savybių: ją lengva paversti kitų rūšių energija (mechanine, chemine), perduoti dideliais atstumais (šimtus kilometrų) su labai ma­žais nuostoliais į miestus, gamyklas bei fabrikus. Vartojimo punkte ji paprastai paskirstoma ir paverčiama reikiamos rūšies energija: me­chanine, šilumine, chemine. Taigi elektra leidžia panaudoti ir trans­portuoti gamtoje sukauptą pigią energiją (krintančio vandens, vejo).Elektotechnika domėtasi seniai, pirmoji elektrinė Lietuvoje pastatyta 1892 metais Rietave Oginskio dvare. Šio savarankiško darbo tikslas yra išmokti skaičiuoti elektrinių grandinių dydžius taikant Omo ir Kirchhofo dėsnius,išmokti braižyti diagramas, suprasti ir išnagrinėti trifazių grandinių uždavinius ir apskaičiuoti ieškomus dydžius, susipažinti su elektrotechnikos pagrindais ir svarbiausiai dėsniais,juos taikyti tiriant elektrines grandines 1 [5] UŽDAVINYS. Tiriama nuolatinės srovės grandinė sudaryta iš keleto rezistorių, sujungtų mišriai. Nubraižykite elektrinės grandinės schemą. Schemoje pažymėti srovių kryptis. Surasti ekvivalentinę grandinės varžą Re, sroves, įtampas ir galią vartojamąją visos grandinės. Energijos kiekį išnaudotą per 8 valandas. 1 pav. Nuolatinės grandinės shema Duota: Rasti: R1 = 4Ω Re;I;U;P;W R2 = 2Ω R3 = 6Ω R4 = 4Ω R5 =10Ω R6= 4Ω UAB=120V SPRENDIMAS R23===1.5Ω R234===1Ω R56=R5 + R6=10+4=14Ω R23456===0.93Ω Re=R1+R23456=4+0.93= 4.93Ω U3=UAB-U1=120-97.36=22.64 V U==120V P==2920W Surandu energijos kiekį sunaudotą per 8 valandas: W = Pt W = 2920 · 8 = 23360 W/h=23.360kW/h 2 (17) UŽDAVINYS. Prie kintamos įtampos U, kurios dažnis f1 =50 Hz, prijungti idealūs imtuvai. Kiekvienai grandinei atskirai apskaičiuoti srovę, aktyvinę galią P, reaktyvinę galią Q. Apskaičiuokite tų pačių trijų imtuvų varžas ir sroves, kai esant tai pačiai įtampai dažnis padidinamas nuo f1 =50 Hz ikiverčių f2. Idealiųju imtuvų schemos. Duota: Rasti: UN =75V Z ;U ;I ;cos ;sin ;P ;Q ;S R =15Ω L =70mH =0,07H C =20μF f1 =50Hz f2 =200Hz SPRENDIMAS IR===5A P+I2 R=52 15=375W XL=2fL+2 3.14 50 0.07=22Ω IL===3.4A QL=I2 XL=3.42 22=254.32Var XC==159.23F IC===0.47 A QC=I2 XC=0.472 159.23=35.17 VHz IL200===0.85A XL200=2fL=2 3.14 200 0.07=87.92Ω QL=I2 XL=0.85 2 87.92=74.73 Var XC===39.8Ω IL200===1.88A QC=1.882 39.8=140.66 Var VEKTORINĖS DIAGRAMOS f50 Hz f200 Hz mI=1 A/cm mI=1 A/cm mU=10 V/cm mU=10 V/cm 3 (26) UŽDAVINYS. Prie kintamos įtampos U, kurios dažnis f1 = 50 Hz prijungti įvairūs elementai, (rezistoriai, iduktyvumas ir talpumas) ir sujungti nuosekliai. Apskaičiuokite grandinės pilną varžą Z, įtampą U, fazių poslinkio kampus cosφ, sinφ, aktyvinę galią P, reaktyvinę galią Q, pilną galią S Nubraižykite įtampų ir srovių vektorinę diagramą. Nubraižykite individualią elektrinę schemą Nuosekliai sujungtų imtuvų grandinės schema. Duota: Rasti: R1 = 4Ω Z;U;cos;sin;Q;S R2=2Ω XC1=8Ω UR1=20V SPRENDIMAS ==10Ω ==5A U = I Z=50=50V cos φ ==0.6 sin φ==0.8 S=UI=506=300VA Q=UIsin=5060.8=240 Var P=UIcos=5060.6=180W UR1=R1U1=54=20V UR2=R2U2=25=10V 4 (36) UŽDAVINYS. Prie kintamos įtampos U prijungta grandinė,kurios elementų varžos duotos.Nubraižykite individualią elektrinę schemą.Apskaičiuokite srovės stiprį I1, I2, srovės stiprį I, įtampą U, aktyvinę galią P, reaktyvinę galią Q, pilną galią S, kiekvienos šakos poslinkio kampus cosφ1, sinφ1, cosφ2, sinφ2, bendrą visos grandinės fazių kampą cosφ, sinφ. Nubraižykite įtampų ir srovių vektorinę diagramą. Lygiagrečiai sujungtų imtuvų schema Duota: Rasti: R1 = 32Ω I1; I2; I,;U; P; Q; S;cosφ1; sinφ1; cosφ2; sinφ2; cosφ;sinφ U=120V XL1=24Ω XC2=40Ω SPRENDIMAS ==40Ω ==0.8 ==0.6 Ia1===3.75A IL1=I1sin=3.750.6=2.25A I==4.37A P=UIcos =1204.370.8=419.52W Q=UIsin=1204.370.6=314.64 Var S=U I=120 4.37=524.4VA 6 {56} UŽDAVINYS.Trifazio tinklo linijinė įtampa UL ir imtuvų varžos duotos .Nubraižykite individulią elektrinę schemą.Apskaičiuokite fazines sroves kiekvienos fazės grandinės aktyviąją galia P, reaktyviąją galią Q ir pilnutinę galią S.Nubraižykite įtampų ir srovių vektorinę diagrama. Trikampiu sujungtų imtuvų schema. Duota: Rasti: UN=127V IAB; IBC;ICA;P;Q;S RAB=20Ω RBC=20Ω RCA=16Ω XCAC=12Ω SPRENDIMAS IAB===6.35A IBC===6.35A ZCA===20A ICA===6.35A cos===1 cos==0.8 cos==1 P1=I2AB R1=6.3520=806.45W P2=IBCR2=6.35220=806.45W P3=ICAR3=6.35216=645.16W P=P1+P2+P3=806.45+806.45+645.16=2258.06W S1=UIAB=1276.35=806.45Vaz S2=UIBC=1276.35=806.45Vaz S3=UICA=1278=1016Vaz S=S1+S2+S3=806.45+806.45+1016=2628.9Vaz VEKTORINĖ DIAGRAMA mU=20 V/cm mI=2 A/cm 8 UŽDAVINYS {74}.Sudarykite tiltelinio lygintuvo schemą panaudojant standartinius diodus, kurių prametrai duoti.Vartotojo galia P0 {W}, vartotojo įtampa U0 {V}.Paaiškinkite schemos sudarymą.Nubraižykite lygintuvo schemą. Tiltelinio lygintuvo schema. Duota: Rasti: sudaryti tiltelinio lygintuvo schemą panaudojant standartinius diodus, P0=300W U0=20V Diodo tipas KD205B I0== Ileidz.>0.5I0 0.5>7.5 Ub=157V Uatb.>Ub 300>157 9 UŽDAVINYS {84}.Trifazis lygintuvas surinktas iš trijų diodų turi maitinti vartotoją pastovia srove.Vartotojo galia P0 {W}, įtampa U0 {V}.Reikalinga išrinkti vieną iš trijų puslaidininkinių diodų, kurių parametrai duoti.Paaiškinkite diodų pasirinkimą.Nubraižykite lygintuvo schemą. Trifazio vienpusio lygintuvo schema. Duota: Rasti: P0=600W {iš duotų diodų išrinkti tinkamą} U0=60V Diodo tipas A} D220A Uatb=400V I leidž=3A B} KD2052B Uatb=100V I leidž=5A C} KD202D Uatb=200V I leidž=5A SPRENDIMAS I0===10A Diodo tipas D220A Ileidž>0,5I0 3Ub 400>157V ( šio diodo per maža srovė) Diodo tipas KD2052B Ileidž>0,5I0 5>5 Uatb>Ub 1000,5I0 5>0,510 5>5 Uatb>Ub 200>157V šis diodas tinka, įtampa didesnė už Ub=157V,srovė Ileidž nera didesnė už 0,5I0 , todėl diodus jungsime nuosekliai 11 {106 UŽDAVINYS.Nuolatinės srovės šaltinio gnybtų įtampa U=30V.Prie šaltinio buvo prijungta varža R=20Ω ir ampermetras, kurio apvijos varža RA=10Ω.Po to vietoj pirmojo ampermetro į grandinę buvo įjungtas kitas, kurio varža RA2=0.05Ω.Raskite abiem atvėjais srovę grandinėjė ir ampermetro naudojamą galią.Padarykite išvadą, kokia turi būti ampermetro varža. PASTABA: apkrovimo varža 20Ω.Todėl grandinės srovė tikroji reikšmė I=U/R.Apskaičuokite srovės stiprį, įjungus iš pradžių I grandinę ampermetrą, kurio varža 10Ω, o po to ampermetro, kurio varža 0,05Ω, ir parodykite, kad srovės matavimo paklaida yra tuo mažesnė, kuo mažesnė prietaiso varža. Duota: Rasti: U=30V I;IA;IA2 R=20Ω RA=10Ω RA2=0.05Ω SPRENDIMAS I===1.5A R+RA=20+10=30Ω I==1A R+RA2=20+0.05=20.05Ω I==1.496A KUO AMPERMETRO VARŽA MAŽESNĖ TUO TIKSLESNI MATAVIMAI,KAI AMPERMETRO VARŽA 20Ω SROVĖ I=1A, KAI VARŽA 0,05 SROVĖ I=1.496A ARTIMA TIKRAJAI SROVEI {I=1.5} 12 UŽDAVINYS {16}.Trifazis transformatorius su vardine galia SN, pirmine įtampaUN, antrine įtampa UN2.Prie antrinės apvijos prijungta vartotojas,kurio aktyvinė galia P2, galios koeficientas cos.Surasti vardines sroves apvijose IN1, IN2.Transformatoriaus apkrovimo koeficientas KN.Srovės apvijose I1, I2 esant faktinei apkrovai.Suminius galios nuostolius esant vardiniam apkrovimui, naudingo veiksmo koeficientą esant faktinei apkrovai. Duota: Rasti: SN=630 KVA IN1;IN2;KN;I1;I2; UN1=10 KV UN=0.69 KV P2=554 KW cos2=0.88 SPRENDIMAS IN1==36.37A KN===0.99A PN2=SNcos=6300.88=554.4 KW IN2===913A ===0.99 P1===560 KW =P1-P2=560-554.4=5.6 KW 10 {96} UŽDAVINYS.Vieno pusperiodžio lygintuvas turi maitinti vartotoją pastovia srovę.Vartotojo galia P0 {W}, įtampa U0 {V}.Parinkti puslaidininkinius diodus lygintuvui ir paaiškinkite jų parinkimą. Parinkite leistiną srovę Ileist ir atbulinę įtampą Uatb.Nubraižykite lygintuvo schemą. Vienpusio lygintuvo schema. Duota: Rasti: Parinkti puslaidininkinius diodus P0=30W U0=30V Diodo tipas: ZS30B Uatb=50 Ileidž=0.5A KD204B Uatb=50 Ileidž=1A SPRENDIMAS Ub=157V ZS30B Ileidž>0,5I0 0.75>0.5 Uatb>Ub 4 x 50>157 ( kad itampa būtų didesnė už Ub parenkame 4 diodus.) KD204B Ileidž>0,5I0 1>0.5 Uatb>Ub 4 x 50>157 ( kad itampa būtų didesnė už Ub parenkame 4 diodus.) Literatūra 1. Popovas V., Nikolajevas S. Bendroji elektrotechnika ir elektronikos pagrindai. – Vilnius: Mokslas 1979. 2. Masiokas S. Elektrotechnika. – Kaunas: Candela, 1994 IŠVADOS Elektrotechnikos ir elektronikos savarankiškas darbas padėjo suformuoti žinias apie elektrines grandines, uždavinių sprendimą pritaikant įvairias formules ir dėsnius.Sprendžiant uždavinius svarbu pasirinkti tinkamas formules, kai kurias formules reikia išsivesti iš kitų.Braižant vektorines diagramas svarbu pasirinkti tinkamą mastelį, kad diagrama matytųsi tiksliai ir aiškiai, būtų matomi visi skaičiuojami dydžiai.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!