Elektrotechnikos pagrindai: uždaviniai ir egzamino klausimai

Elektrotechnikos kursas, kurį klauso mechanikos, statybos ir chemijos inžinerijos studentai: nuolatinės srovės grandinės, ekvivalentinės grandinės, pereinamieji procesai ir kintamosios srovės galia. Uždaviniai trumpesni nei elektros inžinerijos studijose, tačiau apima daug sričių.

Praktikuokitės šiame kurse nemokamaiPraktikuotis šiame kurseLaikyti bandomąjį egzaminąKasdien nemokamų uždavinių: 5. Kortelės nereikia.

Pasiruošimo paketas (PDF)Formulių lapai, metodų žingsniai ir uždaviniai su pilnais sprendimais, paruošti spausdinti.

Šio kurso temos

  1. Nuoseklūs ir lygiagretūs rezistoriai3 rezistoriai · 4 rezistoriai · 6 rezistorių kopėčiosskaičiavimai
  2. Mazgų potencialų metodas1 nežinomas mazgas · 2 nežinomi mazgai · 2 mazgai, 3 šaltiniaiskaičiavimai
  3. Teveninas ir Nortonasdaliklio tinklas · su nuosekliu rezistoriumi ir apkrova · su srovės šaltiniu ir apkrovaskaičiavimai
  4. RC ir RL pereinamieji procesaiRC įkrovimas · RL grandinė · kondensatorius su pradiniu krūviuskaičiavimai
  5. Kintamosios srovės pilnutinė varža ir fazoriainuosekli RL · nuosekli RLC · kondensatoriaus įtampa ir rezonansasskaičiavimai
  6. Kintamosios srovės galia ir galios koeficientasapkrovos P ir Q · linijos srovė · galios koeficiento gerinimasskaičiavimai
  7. Trifazė galiasimetrinės Y ir Δ įtampos ir srovės · trifazė galia · galios koeficiento gerinimasskaičiavimai
  8. Transformatoriaitransformacijos koeficientas · srovės ir galia · naudingumo koeficientas ir nuostoliaiskaičiavimai

Egzamino patarimai: Elektrotechnikos pagrindai

  • Pirmiausia supaprastinkite nuosekliai ir lygiagrečiai sujungtus rezistorius; daugelis egzamino grandinių susiveda į vieną kontūrą.
  • Nusistovėjus nuolatinės srovės grandinei, kondensatorius veikia kaip nutraukta grandinė, o ritė – kaip trumpasis jungimas.
  • Kintamosios srovės galiai užrašykite P, Q ir S kaip trikampį: S² = P² + Q².

Išspręsti pavyzdžiai

Nuoseklūs ir lygiagretūs rezistoriaiLengvas
R1​ = 5 ΩIR1​+−V1​18 VR2​6 ΩAR3​12 Ω

Raskite šaltinio tiekiamą srovę IR1, tekančią per R1.

V1 = 18 VR1 = 5 ΩR2 = 6 ΩR3 = 12 Ω

Raskite IR1 (A)

Rodyti užuominas
  1. Supaprastinkite tinklą žingsnis po žingsnio. Nuosekliai varžos sumuojamos. Du lygiagretūs rezistoriai duoda R₁R₂/(R₁ + R₂).
  2. R₂ ir R₃ abu jungia mazgą A su apatiniu laidu, todėl jie lygiagretūs. Ši pora nuosekli su R₁.
  3. Req = 9 Ω.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

Nuoseklūs ir lygiagretūs rezistoriai: nuosekliai per kiekvieną rezistorių teka ta pati srovė ir R = R₁ + R₂ + …. Lygiagrečiai ant kiekvieno rezistoriaus ta pati įtampa ir 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. Kopėčių tinklas supaprastinamas po vieną porą, kol lieka viena ekvivalentinė varža.

R1​ = 5 Ω+−V1​18 VR2​6 ΩAR3​12 Ω

Junkite rezistorius nuo tolimiausio galo

Pradėkite nuo galo, esančio toliausiai nuo šaltinio, ir eikite link jo. Rezistoriai, kuriais teka ta pati srovė, sujungti nuosekliai; rezistoriai tarp tų pačių dviejų mazgų – lygiagrečiai.

R2 ∥ R3 = 6·12/(6+12) = 4 Ω
Req = R1 + R2 ∥ R3 = 5 + 4 = 9 Ω

Šaltinio srovė

Šaltinis mato tik Req, todėl Omo dėsnis duoda jo tiekiamą srovę. Ši srovė teka per R₁.

IR1 = V1/Req = 18/9 = 2 A

Atsakymas

IR1 = 2 A
Mazgų potencialų metodasVidutinis
−+Vs​ = 3 VIx​Is​1,5 AAR1​6 ΩR2​3 ΩB

Įtampos šaltinio Vₛ tarp A ir B + gnybtas yra ties B, todėl VB − VA = Vₛ. Mazgų potencialų metodu su supermazgu raskite srovę Ix per įtampos šaltinį, nuo A į B, kaip rodo rodyklė.

Is = 1,5 AVs = 3 VR1 = 6 ΩR2 = 3 Ω

Raskite Ix (A)

Rodyti užuominas
  1. Įtampos šaltinis tarp dviejų neįžemintų mazgų nustato jų skirtumą: VB − VA = Vs.
  2. Užrašykite vieną Kirchhofo srovių lygtį supermazgui aplink A, B ir šaltinį: VA/R₁ + VB/R₂ = Is.
  3. VA = 1 V.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

Mazgų potencialų metodas: pasirinkite atskaitos mazgą, pažymėkite nežinomus mazgų potencialus, kiekvienam nežinomam mazgui užrašykite Kirchhofo srovių dėsnį naudodami Omo dėsnį (I = ΔV/R) ir išspręskite gautas lygtis.

Sudarykite supermazgą

Per įtampos šaltinį tarp A ir B teka nežinoma srovė, todėl Kirchhofo srovių dėsnio negalima užrašyti atskirai mazgams A ar B. A, B ir šaltinį apgaubkite vienu supermazgu: į jį įtekanti srovė lygi ištekančiai.

VB = VA + Vs = VA + 3
VA/R1 + VB/R2 = Is

Išspręskite

VA/6 + (VA + 3)/3 = 1,5
VA = (1,5 − 3/3)/(1/6 + 1/3) = 1 V
VB = 1 + 3 = 4 V

Srovė per įtampos šaltinį

Viskas, kas per šaltinį pateka iš A į B, iš mazgo B išteka per R₂.

Ix = VB/R2 = 4/3 = 1,333 A

Atsakymas

Ix = 1,333 A

Neigiamas rezultatas reiškia, kad tikroji srovė teka prieš rodyklę.

Kaip vyksta praktika

  • „Praktikuotis šiame kurse“ maišo uždavinius iš visų kurso temų, kaip tikrame egzamine.
  • Kiekviename uždavinyje naujos reikšmės, todėl išmokstate metodą, o ne atsakymą.
  • Strigote? Pirmiausia atverkite nedidelę užuominą, o visą paaiškinimą – tik kai jo prireiks.
  • Bandomieji egzaminai yra riboto laiko ir be užuominų, o pabaigoje gaunate rezultatą ir išsamią peržiūrą.

Šio kurso skaičiuoklės

Nuoseklaus ir lygiagretaus rezistorių jungimo skaičiuoklėĮtampos daliklio skaičiuoklėRC laiko konstantos skaičiuoklėRLC impedanso skaičiuoklėGalios koeficiento gerinimo skaičiuoklėTrifazės galios skaičiuoklėTransformatoriaus transformacijos koeficiento skaičiuoklėĮtampos kritimo skaičiuoklėTevenino ir Norton ekvivalento skaičiuoklėOmo dėsnio skaičiuoklė (įtampa, srovė, varža ir galia)Rezistoriaus spalvų kodo skaičiuoklė (4, 5 ir 6 juostų)Kondensatorių skaičiuoklė (nuoseklusis, lygiagretusis, krūvis ir energija)

Susiję kursai

FE Electrical and Computer egzamino praktikaElektros grandinių teorija 2: kintamosios srovės grandinėsElektros grandinių teorija 1Elektros energetikos sistemos ir elektros mašinosFizika 2: elektra ir magnetizmasElektronika 1Galios elektronika ir pavarosMatavimai ir prietaisai
Praktikuokitės šiame kurse nemokamaiPraktikuotis šiame kurseLaikyti bandomąjį egzaminąKasdien nemokamų uždavinių: 5. Kortelės nereikia.