Файл: Работы Индивидуальное задание вариант 76. Номер варианта по дисциплине Прикладная физика в электроэнергетике Наименование учебной дисциплины.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное

учреждение высшего образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт/Факультет - Институт энергетики

Наименование
Кафедра: Кафедра электрических станций, сетей и систем

Наименование выпускающей кафедры


Название работы: Индивидуальное задание вариант № 76 .

Номер варианта
по дисциплине Прикладная физика в электроэнергетике

Наименование учебной дисциплины


Выполнил

Студент группы:ЭСбз-21-1__________________10.01.23_Матаевский С.К.

Номер группы Подпись Дата И. О. Фамилия

Принял

Доцент ______________________________________________ Г.П. Муссонов

Подпись Дата И. О. Фамилия

Иркутск 2022.

Оглавление

Общие положения. Читать и соблюдать обязательно
Ваши фамилия, имя и отчество с указанием номера варианта находятся ниже в этом документе, в таблице стр. 10, после примеров решения задач из раздела «Законы постоянного тока».

Готовые решения задач по всем семи разделам одним файлом для всех задач отправлять на электронный почту преподавателя genmuss@gmail.com в электронном виде, как документ Word, оформленный по требованиям к документам в ИРНИТУ (sto-005-2014 Оформление курсовых и дипломных проектов). Для «Учебного отдела ИРНИТУ» готовые решения отправлять в свой личный электронный кабинет, как документ PDF.

У индивидуального задания должен быть правильно оформленный титульный лист с указанием номера варианта, группы и фамилии бакалавра. Пример оформления титульного листа в соответствии с требованиями, приведён ниже в Приложении.

---

Тексты задач и их решения оформлять с соблюдением шрифта (шрифт – это начертание букв) и размера символов (часто вместо русского слова «размер» используют туземное слово – кегль). Согласно требованиям к документам в ИРНИТУ шрифт должен быть – Times New Roman, размер шрифта – 14, междустрочный интервал – «одинарный».

Имя файла, который Вы отправляете по почте, должно состоять из трёх «слов», разделённых пробелами, а не символом «подчёркивание». Первое «слово» – номер группы, например, ЭCбз-21-1, второе «слово» – номер варианта, например, 49, и третье «слово» – фамилия с инициалами бакалавра, например, Синицын А.А. В итоге имя файла будет иметь вид:

ЭCбз-21-1 49 Синицын А.А.

Весь текст имени файла пишется только русскими буквами, то есть на кириллице. На латинице и с символом «подчёркивание», то есть вот так:

ESbz_21_1_49_Sinicin_А.А, – не правильно. Такой текст мой почтовый ящик отправляет в мусорную корзину (туземное слово – спам) и я его не вижу. Но если нет файла с задачами, то нет и зачёта.

При решении исходные данные по варианту подставлять вначале в условие задачи, а затем в приведённые формулы и обязательно преобразовывать так, чтобы был виден процесс решения, а не сразу писать результат вычисления, как это сделано в примерах решения.

Инженерные расчёты выполняются с точностью до двух значащих цифр после запятой, например 10 / 3 = 3,33. Если исходные данные заданы с большей точностью, то и точность вычислений должна быть больше, то есть такой же, как и исходные данные.

При моей проверке, в случае обнаружения ошибки в решении очередной задачи, Вам будет выслано сообщение, в котором будет указан номер ошибочной задачи. Остальные задачи не проверяются. Сообщение будет выслано на Вашу электронную почту, с тем, чтобы Вы могли исправить не только эту ошибку, но и проверить решение других задач. У Вас остаётся только две попытки. Если будут ошибки в третий раз, то Вам будет выдан новый вариант задания.

Сокращения ПФЭЭ ЗО в наименовании файла Индивидуальных заданий означают Прикладная Физика в ЭлектроЭнергетике Заочное Обучение.
Преподаватель: к.т.н., доцент каф. ЭСС и С Муссонов Геннадий Петрович

---

---

1. Законы постоянного тока

Задача 1.1

Вари- ант		Фамилия, имя, отчество		R		U0		U		t
76	Матаевский Семен Константинович		3,02		1,58		4,58		20,53

Задача 1.1

Определить заряд Q, прошедший по проводу с сопротивлением R = 3,02Ом при равномерном нарастании напряжения на концах провода от U₀ = 1,58В до U = 4,58 В в течение t = 20,53 сек и заряд Q₁, прошедший по проводу за первые 5 сек.

Решение. Так как сила тока в проводе изменяется, то воспользоваться для подсчёта заряда формулой Q = It нельзя. Поэтому возьмём дифференциал заряда dQ = Idt и проинтегрируем:

(1)

Выразив силу тока по закону академика Петрова-Ома, получим

(2)

Напряжение U в данном случае переменное, оно зависит от времени. В силу равномерности нарастания оно может быть выражено формулой

U = U₀+kt, (3)

где k - коэффициент пропорциональности. Подставив выражение (3) для U в формулу (2), найдём



Проинтегрировав, получим

(4)

Значение коэффициента пропорциональности k найдём из формулы (3), если заметим, что по условию примера t = 20,53 с, U = 4,58,В U₀ = 1,58В:

k = (U - U₀) / t = (4,58 - 1,58) / 20,53 =0,15B/c.

Подставив значения величин вформулу (4), найдём

Q = = 21,2Кл.

Заряд Q₁, прошедший по проводу за первые 5 сек, равен

Q₁ = =

---

3,89Кл.
Задача 1.2

Вариант	R	ЭДС	r	Rв
76	103,51	151,94	50,04	505,63

Рис. 1.1
Пример 1.2. Потенциометр с сопротивлением R_П= 103,51Ом подключён к источнику тока, ЭДС Е которого равна 151,94 В и внутреннее сопротивление r = 50,04 Ом (рис. 1.1). Определить показание вольтметра с сопротивлением R_B=505,63Ом, соединённого проводником с одной из клемм потенциометра и подвижным контактом с серединой обмотки потенциометра. Какова разность потенциалов между теми же точками потенциометра при отключённом вольтметре?

Решение. Показание U₁ вольтметра, подключённого к точкам А и В (рис. 1.1), определяется по формуле

U₁ = I₁ R₁, (1)

где I₁ - сила тока в неразветвленной, части цепи; R₁ – сопротивление параллельно соединённых вольтметра и половины потенциометра.

Силу тока I₁ найдём по закону академика Петрова-Ома для всей цепи:

I₁ = Е / (R+r), (2)

где R - сопротивление внешней цепи.

Внешнее сопротивление R есть сумма двух сопротивлений:

R = R_П / 2 + R₁. (3)

Сопротивление R₁, то есть сопротивление двух параллельно соединённых потребителей, а именно вольтметраR_B и второй половины потенциометра R/2. Это сопротивление может быть найдено по формуле для проводимостей откуда

R_l= R R_B / (R + 2R_B).

1. Подставив в эту формулу числовые значения величин, и произведя вычисления, найдём

R_l =103,51*505,63 / (103,51+ 2*505,63) = 46,95Ом.

2. Подставив в выражение (2) правую часть равенства (3), определим силу тока:

= 1,02 А

3. Если подставить значения I₁ и R₁в формулу (1), то найдём показание вольтметра:

---