olimpiad_2

1 ТУР ОЛИМПИАДЫ
Задания для первого тура Олимпиады по
дисциплине Электротехника
Внимательность. Развитие памяти.
С электрическими явлениями человек
познакомился ещё в древности.
Было замечено, что янтарь притягивает
мелкие соринки и пух.
А если потереть шар, отлитый из серы
или стекла, он обнаружит те же свойства,
что и янтарь.
По-древнегречески янтарь - «электрон»,
поэтому такие опыты стали называть
электризацией, а сами явления электрическими.
В 1790 г. Луиджи Гальвани
(1737— 1798), известный
итальянский физиолог,
исследуя препарированную
мышцу лягушачьей лапки,
заметил, что она сокращается,
если к ней прикоснуться
одновременно двумя
предметами, сделанными из
разных металлов.
Почему так происходит,
объяснил другой
замечательный
итальянский учёный —
Алессандро Вольта (1745—
1827). Он доказал, что две
пластины из разнородных
металлов в растворе соли
(в данном случае его роль
играла кровь) рождают
электричество.
В 1799 г. Вольта создал первый
искусственный источник
электрического тока. Он
представлял собой медные и
цинковые кружки с суконными
прокладками между ними.
Прокладки были пропитаны
слабым раствором кислоты.
Своё изобретение Вольта назвал
в честь Л. Гальвани
гальваническим элементом.
Чтобы получить более или менее
приличную электрическую
мощность, элементы
приходилось последовательно
соединять в батареи (их
именовали «вольтовыми
столбами»).
Самый простой
гальванический элемент
состоит из двух опущенных в
раствор серной кислоты
пластин - цинковой и медной.
Цинк в ходе сложного
химического процесса
начинает растворяться в
кислоте, отдавая
положительно заряженные
ионы. На пластине (катоде)
остаются электроны, и она
приобретает отрицательный
заряд. Медная пластина (анод)
заряжается положительно.
Между электродами возникает
разность потенциалов —
электродвижущая сила (ЭДС).
Если пластины соединить
проводником, электроны
побегут по нему от катода к
аноду — пойдёт постоянный
электрический ток.
Долгие годы гальванические
элементы были единственными
источниками тока.
С них, по существу, и началась
электротехника.
Гальванические элементы дали ток
для первых опытов французского
физика Андре Мари Ампера (1775—
1836), который установил один из
главных законов электричества —
закон взаимодействия проводников с
током. Этот закон исправно действует
во всех электрических машинах,
электромагнитах, реле и вообще везде,
где по проводнику течёт ток.
Андре-Мари Ампер
Гальванические элементы
использовал немецкий
физик Георг Симон Ом
(1787—1854), когда в 1827 г.
установил зависимость
между напряжением,
действующим в
электрической цепи, силой
тока и сопротивлением
проводника.
Георг Симон Ом
Русский учёный Василий Владимирович Петров (1761 — 1834) зажёг в
1802 г. первый электрический источник света — электрическую дугу с
«огромной наипаче батареей» из 2100 медно-цинковых элементов.
Исследовав свойства дуги, Петров понял, что её можно применять не
только для освещения, но и для сварки металлов. Учёный назвал
полученную им электрическую дугу вольтовой.
В 1820 г. датский физик Ханс Кристиан Эрстед
(1777—1851) обнаружил связь между
электричеством и магнетизмом. Он заметил, что
стрелка компаса отклоняется, когда по лежащему
рядом проводу идёт ток.
Об, этом явлении узнал английский
учёный, блестящий экспериментатор
Майкл Фарадей (1791 — 1867). Он
повторил опыты Эрстеда, а спустя
год уже смог наблюдать вращение
магнита вокруг провода с током.
Учёный поставил перед собой новую задачу — «превратить
магнетизм в электричество». На её решение ушло десять лет. В
1831 г. Фарадей понял, что только переменное магнитное поле
может породить электричество. Так была открыта
электромагнитная индукция. В дальнейшем это привело к
созданию генератора электрического тока.
В 1839 г. в
Петербургской
академии наук
начал работать
замечательный
изобретательэлектротехник
Борис Семёнович
Якоби. Ещё в 1834 г.
он изобрёл и
построил первый
электродвигатель
— машину, которая
энергию
электрического тока
превращает в
работу.
Позднее вместе с Эмилием Христиановичем Ленцем (1804—1865)
Якоби исследовал действие электромагнитов и написал первый в
мире труд по теории электрических машин постоянного тока. Э. X.
Ленц изучал связь между магнитным полем, направлением
движения проводника и направлением тока в этом проводнике.
Исследования позволили Ленцу в 1833 г. установить закон
обратимости электрической машины. Если её подсоединить к
двигателю и раскрутить, машина станет генератором
электроэнергии; если подключить к источнику тока — будет
работать как электромотор.
В 1891 г. выдающийся русский электротехник Михаил
Осипович Доливо-Добровольский (1861 или 1862—1919)
совершил настоящий переворот в электротехнике — создал
генератор трёхфазного переменного тока и трёхфазный
электродвигатель.
ВНИМАНИЕ !
Ответьте на вопросы
Вопрос 1
Что означало на древнегреческом слово
«Электрон»?
Вопрос 2
На каких животных проводил опыты
Луиджи Гальвани?
Вопрос 3
Какие металлы использовал
Алессандро Вольта в созданном им
искусственном источнике тока?
Вопрос 4
Как звали ученого, который установил
зависимость между электрическим
напряжением, силой тока и
сопротивлением проводника?
Вопрос 5
Как звали русского ученого, который в
1802 году зажег первый искусственный
источник света- вольтовую дугу?
Вопрос 6
Какое магнитное поле способно породить
электричество?
Вопрос 7
Какой закон установил Э.Х.Ленц, изучая
связь между магнитным полем,
направлением движения проводника и
направлением тока в этом проводнике?
Вопрос 8
Какое явление было открыто
английским ученым Майклом Фарадеем
в 1831 году?
Вопрос 9
Какой русский ученый изобрел и
построил в 1834 году первый
электродвигатель?
Вопрос 10
Какое устройство, ставшее настоящим
переворотом в электротехнике, изобрел
в 1891 году выдающийся русский
электротехник Михаил Осипович
Доливо-Добровольский?
СПАСИБО ЗА УЧАСТИЕ
В ПЕРВОМ ТУРЕ ОЛИМПИАДЫ!
2 тур олимпиады
Задания для второго тура олимпиады по
дисциплине «Электротехника»
Контроль знаний
Вопрос 1
В цепи, состоящей из
последовательно соединенных L, R и
C, ток достигнет максимального
значения, когда….
1) величины L и С равны
2) величины XL и Xc равны
3) XL > XC
4) XL < XC
Вопрос 2
Какой из следующих вариантов
соединения резисторов дает
результирующее сопротивление 75 Ом?
(1)
(2)
(3)
Вопрос 3
Реактивное сопротивление Xc
конденсатора С выражается
формулой…
1) 2πfС
2) С/ 2πf
3) 2πf /С
4) 1/ 2πfС
ВОПРОС 4
Определить количество тепла Q,
выделенного в проводнике с
сопротивлением R= 1 Ом, при
прохождении по нему электрического
тока
I= 10 А за время t = 1 минута
1) 10 Дж
2) 100 Дж
3) 6000 Дж
ВОПРОС 5
Какое из приведенных уравнений соответствует рисунку
1) I1 + I2 + I3 – I4 = 0
2)I1 + I2 + I3 + I4 = 0
3) I1 -I2 - I3 + I4 = 0
4) I1 + I2 - I3 – I4 = 0
I2
I1
I3
I4
Вопрос 6
В цепи с активным сопротивлением
энергия источника преобразуется в
энергию
1) Магнитного поля
2) Электрического поля
3) Тепловую
4) Магнитного, электрического полей и
тепловую
Вопрос 7
Какой вид электроподвижного состава
способствует снижению
коэффициента мощности cosφ?
1.
2.
3.
4.
5.
ЧС200
ВЛ15
ЭТ2
ВЛ80
ЧС7
Вопрос 8
Назовите цепь, которой соответствует
эта диаграмма
U
UL
Ua
1) Цепь с R, L и C(X(L)=X(C))
2) Цепь с R, L и C(X(L)<X(C))
3) Цепь R и L
4) Цепь R и C
I
Вопрос 9
Какие приборы дают возможность
зафиксировать режим резонанса
напряжений?
а) Вольтметр
б) Амперметр
в) Ваттметр
4)Счетчик электрической энергии
Вопрос 10
Какое поле возникает вокруг
движущихся электрических зарядов?
1) Магнитное
2) Электрическое
3) Электромагнитное
Вопрос 11
Как изменится общий магнитный поток Ф,
если увеличить воздушный зазор в
сердечнике?
1) Уменьшится
2) Не изменится
3) Увеличится
Вопрос 12
По какой формуле можно
определить ЭДС,
индуцируемую в катушке
генератора?
1) e = dФ/dt
2) e = −ωdФ/dt
3) e = dΨ/dt
Вопрос 13
Три конденсатора емкостью 60 мкФ каждый
соединены между собой последовательно. Чему
равна эквивалентная емкость?
1) 180 мкФ
2) 60 мкФ
3) 20 мкФ
Вопрос 14
Какое из приведенных выражений неправильно
определяет cosφ приемника энергии?
1) g/Y
2) R/Z
3) P/S
4) Q/S
ВОПРОС 15
Три резистора соединены параллельно.
Сопротивление каждого резистора 15 Ом.
Чему равно эквивалентное сопротивление?
1. 15 Ом
2. 5 Ом
3. 45 Ом
ВОПРОС 16
Единица измерения магнитного
напряжения?
1.
2.
3.
4.
А/м
В/м
В
А
Вопрос 17
В каком режиме работает каждый из источников Е, если
Е 1 = 100В, Е 2 = 200В?
1.
2.
3.
4.
Е1 и Е2 генераторы
Е1 и Е2 потребители
Е1 потребитель, Е2 генератор
Е1 генератор, Е2 потребитель
Е1
R
Е2
ВОПРОС 18
Чему равна индуктивность L катушки с
бифилярной обмоткой?
1.
2.
3.
4.
2L
L/2
L
L=0
Вопрос 19
Указать направление силы F
1.
2.
S
3.
x
4.
N
ВОПРОС 20
Какое напряжение покажет PV1, если PV2
показывает
220 В?
1. 220 В
2. 127 В
3. 380 В
4. 660 В
PV1
PV2
СПАСИБО ЗА УЧАСТИЕ
ВО ВТОРОМ ТУРЕ
ОЛИМПИАДЫ!
3 ТУР ОЛИМПИАДЫ
Задания для третьего тура Олимпиады по
дисциплине «Электротехника»
Умение
Решение задачи
ВАРИАНТ 1
В электрической цепи однофазного переменного тока последовательно
включены резистор R1, катушка индуктивности L1,резистор R2,
конденсатор С, катушка индуктивности L2 ,резистор R3. Падение
напряжения на каждом элементе соответственно равны U1=35 В,
U2=40 В, U3=15 В,U4=70 В,
U5=30 В,U6=30 В. Сила тока в цепи I=4 А.
1. Начертить схему электрической цепи.
2. Построить векторную диаграмму тока и напряжений.
3. Определить напряжение на зажимах цепи U.
4. Определить полное сопротивление цепи Z.
5. Определить активное сопротивление цепи R.
6. Определить реактивное сопротивление цепи XР
7. Определить активную мощность цепи Р.
8. Определить реактивную мощность цепи Q.
9. Определить полную мощность цепи S.
10. Определить коэффициент мощности цепи cosφ.
ВАРИАНТ 2
В электрической цепи однофазного переменного тока
последовательно включены конденсатор С1, резистор R1,
катушка индуктивности L1,резистор R2, конденсатор С2,
катушка индуктивности L2 . Падение напряжения на каждом
элементе соответственно равны U1=30 В, U2=20 В, U3=60
В,U4=10 В,
U5=120 В,U6=50 В. Сила тока в цепи I=10 А.
Начертить схему электрической цепи.
Построить векторную диаграмму тока и напряжений.
Определить напряжение на зажимах цепи U.
Определить полное сопротивление цепи Z.
Определить активное сопротивление цепи R.
Определить реактивное сопротивление цепи XР
Определить активную мощность цепи Р.
Определить реактивную мощность цепи Q.
Определить полную мощность цепи S.
Определить коэффициент мощности цепи cosφ.
СПАСИБО
ЗА УЧАСТИЕ В ТРЕТЬЕМ
ТУРЕ ОЛИМПИАДЫ!
4 ТУР ОЛИМПИАДЫ
Задания для четвертого тура Олимпиады по
дисциплине «Электротехника»
Умение
Сборка электрической цепи
4-й тур проводится в лаборатории Электротехники.
Схема электрической цепи, предложенной для сборки, утверждается
жюри.
При выполнении практического задания учитываются:
-правильная сборка электрической цепи;
- время, затраченное на сборку электрической цепи.
Участнику, собравшему схему первым и правильно, присуждается 10
баллов.
Участнику, собравшему схему вторым и правильно, присуждается 9
баллов.
Участнику, собравшему схему третьим и правильно, присуждается 8
баллов.
За каждую допущенную ошибку при сборке схемы снимается один балл.
Максимальное количество баллов за четвертый тур -10.
Время проведения второго тура – 15 минут
Спасибо за участие
в четвертом туре Олимпиады!
ПОЗДРАВЛЯЕМ ПОБЕДИТЕЛЕЙ
ОЛИМПИАДЫ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ