Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI tập điện KỸ THUẬT
BÀI TẬP ĐIỆN KĨ THUẬT. Bài số 1.13.Để chế tạo một bếp điện công suất 600W , điện áp 220V người ta dùng dây điện trở .Tính: a,Dòng điện bếp tiêu thụ. b,Điện trở của bếp. c,Nếu dùng dây điện trở chiều dài 5m,điện trở suất ở nhiệt độ làm việc bằng 1,3.10 6 − Ω m thì đường kính của dây bằng bao nhiêu? Giải. a,Dòng điện bếp tiêu thụ. Ta có:P=U.I ⇒ I= U P = 220 600 =2,73(A) b,Điện trở của bếp. Ta có P=I 2 .R ⇒ R= 2 I P = 2 )73.2( 600 =80,6 Ω . c,Nếu dùng dây điện trở chiều dài 5m,điện trở suất ở nhiệt độ làm việc bằng 1,3.10 6 − m Ω thì đường kính của dây sẽ là: Ta có:R= S l. ρ ⇒ S= 2 ) 2 ( d π = R l. ρ 7 47 6 2 1 0.0 2 6 8,1 3 2,01 0.2,31 0.0 2 6 8,1 6,8 0. 5.1 0.3,1.4 . 4 − −− − = ===⇒ ==⇒ m mmd R l d ππ ρ m Bài số 1.16: Cho mạch điện song song(hình ve ̃)biết điện áp trên điện trở 3 Ω là 45V ,tìm dòng điện qua ampe kế. Giải. Ta có điện áp trên điện trở 3 Ω là 45V AI 15 3 45 2 ==⇒ Mặt khác ta lại có Z 2 =3-j3 ( ) Ω jjZIU 4545)33.(15. 222 −=−==⇒ (V) Mà = 1 U °−∠=−== 456,634545 2 jUU V j III A j j j Z U I °−∠= − +=+=⇒ − = + − ==⇒ 294,22 29 315135 15 )( 29 315135 25 4545 21 1 1 1 Bài số 1.17 :Tìm chỉ số của Ampe kế hình 1-42a và 1-42b.Biết vôn kế chỉ điện áp U=45V Giải: a Trên hinh 1-42a, Ta có vôn kế chỉ điên áp 45V AI 15 3 45 1 ==⇒ jjZIU 4545)33.(15. 111 +=+==⇒ (V) jUU 4545 12 +==⇒ (V) =+= + = + + + ==⇒ )(9375,39375,3 80 )4545.(7 52 5.2 10 4545 2 2 2 Aj jj Z U I 5,568 °∠ 45 Vậy giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện qua Ampe kế sẽ là: I= ( ) [ ] )(4,199375,39375,315 2 2 A =++ b,Trên hình 1-42b Ta có vôn kế chỉ 45V )(1845) 36 3.6 5.(9. )(9 5 45 111 1 Vj jj jj ZIU AI += + +==⇒ ==⇒ Mà JUU 1845 21 +== )( 25 126207 9 25 126207 43 1845 21 2 2 2 A J III J J J Z U I − +=+=⇒ − = + + ==⇒ Vậy giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện qua Ampe kế sẽ là. I= )(18 25 126 25 207 9 22 A = − + + Bài số 1.14:Đặt điện áp hình sin vào mạch gồm điện trở R=100 ,điện cảm L=0,05H mắc nối tiếp,biết dòng điện i=0,822exp(-20t)+0,822sin(377t-0,484 π ).Xác định điện áp trên điện trở R u ,trên điện cảm L u và điện áp tổng u. Giải. Điện áp trên trên điên trở là R u =i.R=100.(0,822exp(-20t)+0,822sin(377t-0,484 π )) =82.2exp(-20t)+82,2sin(377t-0,484 π ) Điện áp trên điện cảm là L u =L. dt di =0,05(0,822exp(-20t)+0,822sin(377t-0,484 π ) =0,05.(-20).0,822exp(-20t)+0,05.0,822.377cos(377t-0,484 π ) = -0,822exp(-20t)+15,5cos(377t-0,484 π ) Vì mạch mắc nối tiếp nên u= lR uu + = 82,2exp(-20t)+82,2sin(377t-0,484 π )-0,822exp(-20t)+15,5cos(377t-0,484 π ) (V) Bài số 1.15. Dòng điện qua mạch RC nối tiếp là i=10exp(-500t).Ban đầu tụ chưa nạp điện. Sau khi dòng điên chạy qua tụ điện có điện tichs0,02C.nếu điện áp nguồn U=100V và =100[1-exp(-500t)],xác định điện dung C và điện áp trên điện trở R u . Giải. Ta có q = C uC. Mà i= . ).( C dt uCd dt dq C == dt du C ∫ =⇒ t C idt C u 0 . 1 [ ] [ ] )(200)(10.2,0 100.50 1 50 1 100 )500exp(1 50 1 ))500exp(1(100 1)500exp(. 50 1 ))500exp(1(100 )500(exp. 500 1 . 10 ))500exp(1(100 )500exp(10 1 ))500exp(1(100 3 0 0 FFC C t C t t C t t C t dtt C t t t µ ===⇒=⇔ −−=−−⇔ −− − =−−⇔ − − =−−⇔ −=−−⇔ − ∫ Vì mạch RC mắc nối tiếp nên: ))(500exp(100 ))500exp(1(100100 Vtu tuuuuuu R CRCR −=⇒ −−−=−=⇒+= Bài số 1.19. Mạch R-L-C nối tiếp có R=50 Ω ,L=50H,C=20 H µ được cung cấp bằng điện áp °∠= 0100U V có tần số biến thiên.Xác định giá trị cực đại của điện áp trên điện cảm L u khi tần số biến thiên. Giải. Ta có: 22222 ) 1 ()( )(100)(0100 ω ω C LRZZRZ VUVU CL ++=−+= =⇒°∠= Điện áp trên cuộn cảm: 1 121 12 1 1 2242 2 2 224222 2 2 2 ++ − = +−+ = −+ === CL LC L R U LCLCL R U C LR LU L Z U LIU L ωω ωωω ω ω ω ωω Để (max)L U thì min 2242 2 2 1 121 ++ − CL LC L R ωω Đặt x= )0( 1 2 > x ω 1. 12 )( 2 222 2 ++ −=⇒ x CL x LC L R xf để min )(xf thì : 7 2626 22 22 2 2 10.5 2 )10.20(5020.10.05,0.2 2 2 2 . 2 2 − −− = − = − = − −= − = CRLC LC CL LCR a b x mà )/(21000 11 2 srad x x ==⇒= ω ω khi đó : 63 32 3 (max) 10.20.10.2 1 05,0.10.250 05,0.10.2.100 − −+ = L U )(5,115 V ≈ Bài số 1.20 Cho mạch điện như hình vẽ .Khi điện trở C R biến thiên xác định biến thiên của dòng điện I tính giá trị C R để góc lệch pha giữa U và I là ° 45 Giải. Chọn chều dòng điện qua các nhánh như hình. Giả sử °∠= 0UU Khi 0 = C R thì °−≈⇒ − = −= − = 68 10 25 2510 16 400160 1 ϕϕ tg j j Z Khi ∞= C R thì °=⇒=⇒= 000 222 ϕϕϕ tg )(202410 401610 1 16010010 400 45 2 2 2 Ω=⇒=−+⇔ =++⇔ −= ++ − =⇒°−∠== CCC CC CC RRR RR RR tg I U I U Z ϕ Vậy khi Ω= 2 C R thì góc lệch pha giữa U và I là ° 45 Bài số 1.18 [ ] 11620 4016010010 162010 160404004010100 16)10( 4)10().4.(10 410 )4(10 . )(4 )(10 2 2 22 2 2 21 21 2 1 ++ −++ =⇔ +++ +−−++ = ++ ++− = −+ − = + =⇒ Ω−= Ω= CC CC CC CCCC C CC C C C RR JRR Z RR RjjRjRR R jRjR jR jR ZZ ZZ Z jRZ Z Xác định giá trị điện dung C để mạch hình 1-43 cộng hưởng ở tần số f= Hz π 2 5000 Giải. Ta có : )(10.24 2 5000 .2.33,8 11 1 . 6 F a C C a C j ajX C − ===⇒ =⇔== π π ω ωω Lúc đó : )(14,0 33,834,8 34,8 08,0 22 Ω= + += Y . BÀI TẬP ĐIỆN KĨ THUẬT. Bài số 1.13.Để chế tạo một bếp điện công suất 600W , điện áp 220V người ta dùng dây điện trở .Tính: a,Dòng điện bếp tiêu thụ. b ,Điện trở. mmd R l d ππ ρ m Bài số 1.16: Cho mạch điện song song(hình ve ̃)biết điện áp trên điện trở 3 Ω là 45V ,tìm dòng điện qua ampe kế. Giải. Ta có điện áp trên điện trở 3 Ω . nối tiếp,biết dòng điện i=0,822exp(-20t)+0,822sin(377t-0,484 π ).Xác định điện áp trên điện trở R u ,trên điện cảm L u và điện áp tổng u. Giải. Điện áp trên trên điên