Osnove elektrotehnike I - Shrani.sishrani.si/files/oet1kolokv138u1.pdf · OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I...

Osnove elektrotehnike I

1. kolokvij (21.11. 1996) 1. V zraku, med dvema ravninskima elektrinama 1=310-6 As/m2 in 2= -210-6 As/m2 visi na l dolgi

vrvici kroglica z maso 30g. Izraunajte za koliko se dvigne kroglica v y smeri, e jo nabijemo z nabojem Q=6,0310-7 As. (slika 1) (a=30 cm, l=10 cm)

2. V zraku sta premi elektrini q1=410-9 As/m in q2=210-9 As/m kot je prikazano na sliki 2. Izraunajte delo potrebno za prenos elektrine Q= -310-2 As iz toke A(2a, a) v toko B(a, -a).

3. Koaksialni kabel je prikljuen na napetost U. Izraunajte na katerem polmeru rx pade potencial na polovico maksimalne vrednosti (rn=4 cm, rz=9 cm, r=5). (slika 3)

4. Ploati kondenzator je do 1/4 napolnjen z izolatorjem, ki ima r1=6, ostale 3/4 prostora pa zapolnjuje izolator z r2=2, kot je prikazano na sliki 4. Razmik med ploama je d=6 cm. Izraunajte prikljuno napetost, e je Qo=10-9 As in povrina ene elektrode S = 410-2 m2.

5. V vezavi na sliki 2 doloite napetosti na kondenzatorjih s pomojo Kirchhoffovih zakonov. Vrednosti elementov v vezju so: E1=15 V, E2=20 V, C1=2 nF, C2=4 nF, C3=6 nF, C4=2 nF in C5= 8nF.

Slika 1

x

21

l

aaa

y

Q

x

yq1

q2

A

BSlika 2

U

r

rz

rn

Slika 3

r1

U

r2

dSlika 4

+Q0 -Q0S/4

3S/4

C 4 C

C

C C

5

1

23

E2

E 1

++

Slika 5

Osnove elektrotehnike I

1. kolokvij (20. 11. 1997) 1. V ogliih pravokotnika s stranicama a=6 cm in b=8 cm so tokasti nosilci elektrine Q0. Kaken

tokasti nosilec elektrine moramo postaviti v sredie pravokotnika, da bodo vsi nosilci elektrin mirovali?

2. V zraku sta dve ravninski elektrini 1=310-6 As/m2 in 2= -210-6 As/m2. Izraunajte delo potrebno za prenos elektrine Q= -310-6 As iz toke A(4a, a) v toko B(2a, -a). (slika 1) (a=30 cm)

3. V zraku pred ozemljeno prevodno steno je premi nosilec elektrine q1=410-9 As/m (slika 2). Na kakno oddaljenost od stene moramo prestaviti elektrino, da bo potencial v toki T padel na polovico?

4. Na stino ploskev dielektrika z r1=5 in r2=7,5 vpada polje z elektrino poljsko jakostjo E1 = 4105 V/m pod kotom 1 = 60. Kolika je gostota pretoka D6 v dielektriku r6 po prehodu polja skozi dielektrike z r3=4, r41=12 in r51=3, e prehaja polje ta dielektrik pod kotom 6=30?


Slika 1

x

21

3a2aa

y

Aa

-a

4a

B

V=0

q T

Slika 2

a a

1E

16

6D

Slika 3

r1 r2 r3 r4 r5 r6

C

4C

C

C

C

5

1 2

3

E1+

E2

+

Slika 4

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I 1. kolokvij 1. Izraunajte silo na tokasti nosilec elektrine z nabojem Q3, ki je v polju dveh drugih tokastih elektrin

Q1 in Q2. Nosilci elektrin so nameeni kot je prikazano na sliki 1. Kolika je elektrina poljska jakost v toki kjer je Q3? (Q1 = 11,1210-10As, Q2 = 22,2510-10As, Q3 = 210-6As in a = 10cm).

2. Doloite q1 in q2 tako, da bo rezultanta elektrine poljske jakosti v toki T=(a, a) (slika 2) enaka

E = 100 1 x V/m. (a=30 cm) 3. V zraku prosto visi premini nosilec elektrine. Na oddaljenosti r1= 0,8 m je potencial V1. Na kateri

oddaljenosti od nosilca elektrine naraste potencial na dvojno vrednost V1, e je izhodie potenciala na oddaljenosti 1 m.

4. V zraku sta dve (neskonni) ravninski elektrini 1=310-6 As/m2 in 2= -210-6 As/m2. Izraunajte

napetost med tokama A(4a, a) in B(2a, -a). (slika 3) (a=30 cm)

a

a

aa

Q3

Q2

Q1

Slika 1

x

y

a

a aa

T

q2q1Slika 2

y

x

Slika 3

x

21

3a2aa

y

Aa

-a

4a

B

II. kolokvij iz OSNOV ELEKTROTEHNIKE 1. Na stino ploskev dielektrika z r1=3 in r2=7,5 vpada elektrino polje z elektrino

poljsko jakostjo E1 = 2105 V/m pod kotom 1 = 60. Kolika je gostota pretoka D6 v dielektriku z r6 po prehodu polja skozi dielektrike z r3=4, r41=12 in r51=3, e prehaja polje ta dielektrik pod kotom 6=30? (slika 1)

2. Kabel na sliki 2 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima prebojno trdnostjo 4500 kV/m in relativno dielektrino konstanto r1 = 5, zunanja plast izolatorja ima prebojno trdnostjo 5000 kV/m in r2 = 3. e poasi dvigujemo napetost na kablu, bosta oba izolatorja istoasno prebila. Doloite prebojno napetost in srednji polmer kabla. (r1=2 cm, r3=8 cm).


4. Zaporedno sta vezani dve ici: prva je bakrena (0= 1,58810-8 m, =4,27 1/st), druga pa je iz materiala, ki ima specifino upornost 0=510-8 m. Kolik mora biti temperaturni koeficient upornosti drugega materiala, da bo skupna upornost ice neodvisna od temperature, e je dolina bakrene ice 10 m, presek ic je 1 mm2, skupna upornost (obeh ic) pa mora biti 1 ? (Geometrijske lastnosti materialov so neodvisne od temperature)

5. Po metodi zannih tokov doloite tokove skozi elemente na sliki 4. Podatki elementov so: E2=80V, E3=120V, E4=60V, E6=100V, R1=20, R2=40, R3=15, R4=30, R5=20 in R6=25.

1E

16

6D

Slika 1

r1 r2 r3 r4 r5 r6

U

r1

r3

r1

Slika 2

r2

r2

C

4C

C

C

C

5

1 2

3

E1+

E2

+

Slika 3

E4E6

E3

R2

R4R3

R6

R5

E2

++

+

+

R1

Slika 4

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I 1. kolokvij

1. Doloite elektrine naboje tokastih nosilcev Q1 in Q2 tako, da bo rezultanta elektrine poljske jakosti v toki T=(a, 2a) (slika 1) enaka E = 100 1 x V/m. (a=20 cm)

2. V ogliih enakostraninega trikotnika s stranico a=10 cm so nameeni premi nosilci elektrine

q1, q2 in q3. Kaken premini naboj moramo postaviti v sredie enakostraninega trikotnika in kakni morajo biti naboji q1, q2 in q3, da bodo vsi nosilci mirovali? (slika 2) Vse naboje izrazite z nabojem q1.

3. V zraku prosto visi premini nosilec elektrine. Na oddaljenosti r1= 0,8 m je potencial V1. Na

kateri oddaljenosti od nosilca elektrine naraste potencial na dvojno vrednost V1, e je izhodie potenciala na oddaljenosti 1 m.

4. Kabel na sliki 3 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima prebojno trdnostjo 5000 kV/m

in relativno dielektrino konstanto r1 = 6, zunanja plast izolatorja ima prebojno trdnostjo 6000 kV/m in r2 = 2. e poasi dvigujemo napetost na kablu, bosta oba izolatorja istoasno prebila. Doloite prebojno napetost in srednji polmer kabla. (r1=2 cm, r3=8 cm).

5. V vezavi na sliki 4 doloite napetosti na kondenzatorjih s pomojo Kirchhoffovih zakonov.

Vrednosti elementov v vezju so: E1=20 V, E2=15 V, C1=3 nF, C2=5 nF, C3=6 nF, C4=4 nF in C5= 6nF.

a

a a a

T

Q2 Q1 Slika 1

y

x

x

y a

a a

q3

q1 q2

qx

Slika 2

U

r1

r3

r1

Slika 3

r2

r2

C

4 C

C

C

C

5

1 2

3

E1 +

E2

+

Slika 4

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I 1. kolokvij Skupina A

1. Doloite elektrine naboje premih nosilcev q1 in q2 tako, da bo rezultanta elektrine poljske jakosti v

toki T=(a, 2a) (slika 1) enaka E = 100 1 x V/m. (a=20 cm)

2. V ogliih enakostraninega trikotnika s stranico a=10 cm so nameeni tokasti nosilci elektrine Q1, Q2 in Q3. Kaken tokasti naboj moramo postaviti v sredie enakostraninega trikotnika in kakni morajo biti naboji Q1, Q2 in Q3, da bodo vsi nosilci mirovali? (slika 2) Vse naboje izrazite z nabojem Q1.

3. V zraku sta dve ravninski elektrini 1=310-6 As/m2 in 2= -410-6 As/m2. Izraunajte delo potrebno za prenos elektrine Q= -310-6 As iz toke A(4a, a) v toko B(2a, -a). (slika 3) (a=20 cm)

4. Na stino ploskev dielektrika z r1=3 in r2=7,5 vpada elektrino polje z elektrino poljsko jakostjo E1 = 2105 V/m pod kotom 1 = 60. Kolika je gostota pretoka D6 v dielektriku z r6 po prehodu polja skozi dielektrike z r3=4, r4=12 in r5=3, e prehaja polje ta dielektrik pod kotom 6=30? (slika 4)

5. Kabel na sliki 5 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima prebojno trdnostjo 5000 kV/m in relativno dielektrino konstanto r1 = 6, zunanja plast izolatorja ima prebojno trdnostjo 6000 kV/m in r2 = 3. e poasi dvigujemo napetost na kablu, bosta oba izolatorja istoasno prebila. Doloite prebojno napetost in sredinski polmer kabla. (rn=1 cm, rz=8 cm).

a

a a a

T

q2 q1 Slika 1

y

x

x

y a

a a

Q3

Q1 Q2

qx

Slika 2

Slika 3

x

21

3a 2a a

y

Aa

-a

4a

B

1E

16

6D

Slika 4

r1 r2 r3 r4 r5 r6

Slika 5

rnrsr

rz

r2r1

U

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I 1. KOLOKVIJ Skupina B

1. Doloite razmerje nabojev Q1 in Q2 tako, da se bo nosilec tokastega naboja Q = 11,18 10

-10 premaknil iz toke (0, a) v smeri +1x . (slika 1)

2. Doloite delo, potebno za premik tokastega nosilca naboja Q = 4,12 10 As-6 iz toke A (3a,-a) v toko B (-2a, -a) v polju, ki ga povzroa premi nosilec elektrine q = 8,026 10 As / m-9 pred ozemljeno kovinsko steno v vakuumu, kot kae slika 2.

3. Koaksialni kabel je prikljuen na napetost U. Izraunajte na katerem polmeru rx pade potencial na polovico maksimalne vrednosti (rn=4 cm, rz=9 cm, r=5). (slika 3)

4. Dvoslojni sferini kondenzator ima notranji dielektrik s prebojno trdnostjo 6000 kV/m in relativno dielektrino konstanto r1 = 6 ter zunanjega s prebojno trdnostjo 8000 kV/m in r2=4. Kakna je napetost in kaken je sredinski polmer pri kateri oba dielektrika istoasno prebijeta, e napetost poasi dvigujemo? (rn=2 cm, rz=8cm). Slika 4

5. Kolika mora biti gostota pretoka D1 in pod kaknim kotom mora vpadati na mejo med dielektrikoma z r1 = 4 in r2 = 3,5, da dobimo po prehodu polja skozi dielektrike z r3 = 12, r4 = 7,5 in r5 = 9 v dielektriku z r6 = 8 polje z elektrino poljsko jakostjo E = 2 10 V / m6

5 , ki prehaja dielektrik pod kotom 60 (slika 5)?

x

y

Q 1

Q 2

Q

a a a

a

Slika 1

x

y

q

a a a

a

a a a

A B

V=0

Slika 2

U

r

rz

rn

Slika 3

Slika 4

rn rsr

rz

r2 r1

U

1D

16

6E

Slika 5

r1 r2 r3 r4 r5 r6

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I 1. kolokvij

1. V zraku so trije tokasti nosilci elektrin (slika 1). Doloite elektrina naboja tokastih nosilcev Q1 in Q2 tako, da bo elektrina poljska jakost v toki T=(0, 2a) enaka ni. Q3 = 310-6 (a=10 cm)

2. Doloite delo, potebno za premik tokastega nosilca naboja As 102=Q -6 iz toke A (3a,-a) v toko B (-a, -a) v polju, ki ga povzroa premi nosilec elektrine As/m 106=q -9 pred ozemljeno kovinsko steno v vakuumu, kot kae slika 2. (a=20 cm)

3. Med ravnima kovinskima ploama so zaporedno nameeni trije razlini dielektriki: r1=3, r2=1,5 in r3=5. Na ploi pritisnemo napetost U=10 kV. Izraunajte napetosti na posameznih plasteh dielektrikov in povrinsko gostoto naboja na ploah, e je razdalja med ploama d=15 cm. (Slika 3)

4. Krogelni kondenzator na sliki 4 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima relativno dielektrino konstanto r1 = 6, zunanja plast izolatorja ima r2 = 4. Doloite srednji polmer kondenzatorja tako, da bo napetost na notranji plasti dielektrika enaka napetosti na zunanji plasti. (r1=3 cm, r3=9 cm).


Vrednosti elementov v vezju so: E1=20 V, E2=25 V, C1=3 nF, C2=5 nF, C3=3 nF, C4=8 nF in C5= 6nF.

a

a a a

T

Q2 Q1 Slika 1

y

x

Q3 a

x

y

q

a aa

a

aa a

A B

V=0

Slika 2

2/5d 1/5d 2/5d

r1 r2 r3

Slika 3

U1

r1

r3

r1

Slika 4

r2

r2

U2

C5

C3

C1 C4

E2E1

+ +

Slika 5

C2

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I 1. kolokvij 26. 11. 2002

1. V zraku so trije premi nosilci elektrin (slika 1). Doloite elektrina naboja premih nosilcev q1 in

q2 tako, da bo elektrina poljska jakost v toki T=(a, 2a) enaka ni. (q3 = 310-6 As/m, a=10 cm)

2. Doloite napetost, ki jo povzroata majhna tokasta nosilca nabojev Q1 in Q2 , ki se nahajta pred ozemljeno kovinsko steno v vakuumu med tokama A in B, kot kae slika 2. (Q1=310-9, Q2= 510-9 , a=20 cm)

3. V zraku sta dve (neskonni) ravninski elektrini 1=510-6 As/m2 in 2= 310-6 As/m2. Izraunajte delo, potrebno za prenos elektrine Q = 210-6 iz toke A(0, a) v toko B(2a, -a). (slika 3) (a=10 cm)

4. Kabel na sliki 4 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima relativno dielektrino konstanto r1 = 8, zunanja plast izolatorja ima r2 = 4. Doloite zunanji polmer tako, da bo napetost na notranji plasti dielektrika enaka napetosti na zunanji plasti. (r1=2 cm, r2=5 cm).


Vrednosti elementov v vezju so: Ug1=40 V, Ug2=25 V, C1=3 nF, C2=5 nF, C3=3 nF, C4=8 nF in C5= 6nF.

a

a a a

T

q2 q1 Slika 1

y

x

q3 a

x

yQ1

a aa

a

a a

A

BV=0

Slika 2

Q2

Slika 3

x

21

3a 2a a

y

A a

-a

4a

B

U1

r1

r3

r1

Slika 4

r2

r2

U2

C

4 C

C

C

C

5

1 2

3

Ug1 +

Ug2 +

Slika 5

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I 1. kolokvij B

29. 11. 2002

1. V zraku so trije tokasti nosilci elektrin (slika 1). Doloite elektrina naboja premih nosilcev Q1 in Q2 tako, da bo elektrina poljska jakost v toki T=(0, 0) enaka ni. (Q3 = 410-9 As, a=10 cm)

2. Doloite, kako velika je elektrina Q, za katero moramo vloiti delo 310-3 J za njen premik iz toke A v toko B v polju, ki ga povzroata prema nosilca nabojev q1 in q2 , ki se nahajta pred ozemljeno prevodno steno v vakuumu, kot kae slika 2. (q1=310-9As/m, q2= 210-9 As/m, a=10 cm)

3. V zraku sta dve (neskonni) ravninski elektrini 1= -210-6 As/m2 in 2= 410-6 As/m2. Med njima (slika 3) visi na 20 cm dolgi vrvici kroglica z maso 20g. Izraunajte s kaknim nabojem je nabita ta kroglica, e se v polju ravninskih elektrin odkloni od izhodine lege za kot 30.

4. Kabel na sliki 4 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima relativno dielektrino konstanto r1 = 8, zunanja plast izolatorja ima r2 = 4. Doloite zunanji polmer kabla, e veste, da je minimalna elektrina poljska jakost v prvem izolatorju E1,min= 3105 V/m in napetost na zunanji plasti 6 kV. (r1=1 cm, r2=2 cm).



a

a a a T

Q2

Q1 Slika 1

y

x Q3

a

x

yq1

a aa

a

a a

A

BV=0

Slika 2

q2

Slika 3

x

21

y

l

U1

r1

r3

r1

Slika 4

r2

r2

U2

C5

C3

C1 C4

Ug2 Ug1

+ +

Slika 5

C2

1. kolokvij iz OSNOV ELEKTROTEHNIKE I skupina A

1. V zraku so trije tokasti nosilci elektrin (slika 1). Doloite silo na tokasti nosilec elektrine Q3 v polju elektrin Q1 in Q2. (Q1 = 510-6As, Q2 = -310-6 As, Q3 = 210-6 As in a=10 cm)

2. Premi nosilec elektrine q1 povzroa na oddaljenosti r1= 3 m potencial 15 kV. Na kakno oddaljenost od toke T moramo postaviti premo elektrino q2 = 2q1, da bo potencial v toki T narastel na dvojno vrednost, e je izhodie potenciala oddaljeno od toke T za r3 =10 m (slika 2)?

3. Premi elektrini q1= 210-6 As/m in q2= -310-6 As/m leita pred ravno, ozemljeno kovinsko ploo, kot je prikazano na sliki 3. Izraunajte silo, ki deluje na elektrino q1, e je a = 15cm

4. Krogelni kondenzator na sliki 4 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima relativno dielektrino konstanto r1 = 6, zunanja plast izolatorja ima r2 = 4. Doloite srednji polmer kondenzatorja tako, da bo maksimalna elektrina poljska jakost na notranji plasti dielektrika enaka maksimalni elektrini poljski jakosti na zunanji plasti. (r1=2 cm, r3=10 cm).

5. V vezavi na sliki 5 doloite napetosti na kondenzatorjih s pomojo Kirchhoffovih zakonov. Vrednosti elementov v vezju so: Ug1=30 V, Ug2=15 V, C1=3 nF, C2= 6 nF, C3= 4 nF, C4= 8 nF in C5 = 6nF.

a

a a a

Q2 Q1 Slika 1

y

x

Q3 a

r1

r2

q2 q1

slika 2

T T0

r3

x

y

a a

a

a a a a

q1

V=0

Slika 3

q2

r1

r3

r1

Slika 4

r2

r2

C4

C1 C3

C2

Ug1 +

Ug2

+

Slika 5C5

1. KOLOKVIJ Osnove elektrotehnike I Skupina B 1. Kakna sila deluje na tokasti nosilec elektrine Q0 = 10-6 As v elektrostatinem polju dveh premih

elektrin q1 = -610-9 As/m in q2 = 810-9 As/m, ki sta nameeni v zraku kot je prikazano na sliki 1 (a=5 cm).

2. Tokasti naboj Q1 = 610-9 povzroa v r1= 5 cm oddaljeni toki T potencial VT. Na kakno razdaljo od toke T moramo postaviti naboj Q2= 1210-6 As, da bo potencial v toki T enak ni, e je izhodie potenciala v neskonnosti (slika 2).

3. Tokasti elektrini Q1= 210-6 As in Q2= -310-6 As leita pred ravno, ozemljeno kovinsko ploo, kot je prikazano na sliki 3. Izraunajte silo, ki deluje na tokasto elektrino Q1 e je a = 10cm.

4. Dvoslojni valjni kondenzator na sliki 4 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima relativno dielektrino konstanto r1 = 8, zunanja plast izolatorja ima r2 = 3. Doloite srednji polmer kondenzatorja tako, da bo napetost na notranji plasti dielektrika enaka napetosti na zunanji plasti. (r1=3 cm, r3=9 cm).

5. V vezju na sliki 5 doloite napetosti na posameznih kondenzatorjih s pomojo Kirchhoffovih zakonov. Podatki o elementih so naslednji: Ug1 = 20 V, Ug2 = 35 V, C1 = 3F, C2 = 6F, C3 = 5F, C4 = 8F, C5 = 1F.

a

a a a

Q0

q2

q1 Slika 1

y

x

Q1

r1

slika 2

T

Q2

r2=?

x

y

a a

a

a a a a

Q1

V=0

Slika 3

Q2

Slika 4

rn rsr

rz

r2 r1

U1 U2

C

4 C

C

C

C

5

1 2

3

Ug1 +

Ug2

+

Slika 5

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I 1. kolokvij 7. 2. 2003

1. V zraku so trije tokasti nosilci elektrin (slika 1). Doloite silo na nosilec elektrine Q3 v polju , ki

ga povzroata elektrini Q1 in Q2. (Q1 = 410-9As, Q2 = -610-9As in Q3 = 410-6 As, a=20 cm)

2. Doloite napetost, ki ga povzroata med tokama A in B prema nosilca nabojev q1 in q2, ki se nahajta pred ozemljeno prevodno steno v vakuumu, kot kae slika 2. (q1=310-9As/m, q2= 210-9 As/m, a=10 cm)

3. V zraku sta dve (neskonni) ravninski elektrini 1= -210-6 As/m2 in 2= 410-6 As/m2. Med njima (slika 3) visi na 20 cm dolgi vrvici kroglica z maso 20g. Izraunajte s kaknim nabojem je nabita ta kroglica, e se v polju ravninskih elektrin odkloni od izhodine lege za kot 30.

4. Kabel na sliki 4 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima relativno dielektrino konstanto r1 = 8, zunanja plast izolatorja ima r2 = 4. Doloite zunanji polmer tako, da bo napetost na notranji plasti dielektrika enaka napetosti na zunanji plasti. (r1=2 cm, r2=5 cm).



a a

a a

Q2

Q1 Slika 1

y

x

Q3

a

x

yq1

a aa

a

a

A

B V=0

Slika 2

q2

Slika 3

x

21

y

l

U1

r1

r3

r1

Slika 4

r2

r2

U2

C

4 C

C

C

C

5

1 2

3

Ug1 +

Ug2 +

Slika 5

1. KOLOKVIJ Osnove elektrotehnike I Skupina 1 23. 11. 2004

1. Doloite premi elektrini q1 in q2 tako, da bo elektrina poljska jakost v toki T=(a, 2a) enaka 0 (q3 = 510-9 As/m, a=15 cm in elektrine so nameene v zraku tako kot je prikazano na sliki 1).

2. Tokasti elektrini Q1= 510-6 As in Q2= -810-6 As leita pred ravno, ozemljeno kovinsko ploo, kot je prikazano na sliki 2. Izraunajte silo, ki deluje na tokasto elektrino Q1 e je a = 20cm.

3. Kabel na sliki 4 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima relativno dielektrino konstanto r1 = 6, zunanja plast izolatorja ima r2 = 2. Doloite srednji polmer kondenzatorja tako, da bo napetost na notranji plasti dielektrika enaka napetosti na zunanji plasti. (Rn=2 cm, Rz=9 cm).

4. Kolika mora biti gostota pretoka D1 in pod kaknim kotom mora vpadati na mejo med dielektrikoma z r1 = 3 in r2 = 8, da dobimo po prehodu polja skozi dielektrike z r3 = 4, r4 = 5 in r5 = 7 v dielektriku z r6 = 12 polje z elektrino poljsko jakostjo E6 = 210 5 V/m, ki prehaja dielektrik pod kotom 60 (slika 5)?

5. V vezju na sliki 5 doloite napetosti na posameznih kondenzatorjih s pomojo Kirchhoffovih zakonov. Podatki o elementih so naslednji: Ug1 = 25 V, Ug2 = 50 V, C1 = 2F, C2 = 6F, C3 = 4F, C4 = 6F, C5 = 8F.

a

a a a

T

q2

q1 Slika 1

y

x

a

q3

x

y

a a

a

aa a a

Q1

V=0

Slika 2

Q2

a

Slika 3

Rn Rsr

Rz

r2 r1

U1 U2

1D

16

6E

Slika 4

r1 r2 r3 r4 r5 r6

C5

C3

C2 C4

Ug2

Ug1+

+

Slika 5

C1


1. Izraunajte silo na tokasto elektrino Q, ki se nahaja v elektrostatinem polju dveh premih elektrin q1

in q2 (q1 = 310-9 As/m, q2 = -510-9 As/m, Q = 210-6 As in a=25 cm; elektrine so nameene v zraku tako kot je prikazano na sliki 1).

2. Tokasti elektrini Q1= 310-6 As in Q2= -410-6 As leita pred ravno, ozemljeno kovinsko ploo, kot je prikazano na sliki 2. Izraunajte napetost med tokama A in B, e je a = 10cm.

3. Krogelni kondenzator na sliki 3 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima relativno dielektrino konstanto r1 = 4, zunanja plast izolatorja ima r2 = 2. Doloite srednji polmer kondenzatorja tako, da bo napetost na notranji plasti dielektrika enaka napetosti na zunanji plasti. (Rn=2 cm, Rz=9 cm).

4. Na mejo med dielektrikoma z r1 = 5 in r2 = 8 vpada elektrina poljska jakost E1 = 310 5 V/m pod kotom 60. Kakno elektrino poljsko jakost E6 dobimo v estem dielektriku z r6 = 10 in pod kaknim kotom prehaja ta dielektrik po prehodu polja skozi dielektrike z r3 = 4, r4 = 5 in r5 = 7 (slika 4)?

5. V vezju na sliki 5 doloite napetosti na posameznih kondenzatorjih s pomojo Kirchhoffovih zakonov. Podatki o elementih so naslednji: Ug1 = 15 V, Ug2 = 25 V, Ug3 = 25 V, C1 = 4F, C2 = 6F, C3 = 3F, C4 = 8F, C5 = 6F.

a

a a a q2

q1 Slika 1

y

x

a

Q

x

y

a a

a

aa a a

Q1

V=0

Slika 2

Q2

a

A

B

Slika 3

Rn Rsr

Rz

r2 r1

U1 U2

1E

16

6E

Slika 4

r1 r2 r3 r4 r5 r6

Ug2

C2

C1

C3

Ug1C4

C5

+

+

slika 5 Ug3

+


1. Izraunajte silo na tokasto elektrino Q3, ki se nahaja v elektrostatinem polju drugih dveh tokastih

elektrin Q1 in Q2 (Q1 = 510-9 As, Q2 = -210-9 As, Q3 = 310-6 As in a=10 cm; elektrine so nameene v zraku tako kot je prikazano na sliki 1).

2. Premi elektrini q1= 610-6 As/m in q2= -810-6 As/m leita pred ravno, ozemljeno kovinsko ploo, kot je prikazano na sliki 2. Izraunajte napetost med tokama A in B, e je a = 30cm.

3. Krogelni kondenzator na sliki 3 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima relativno dielektrino konstanto r1 = 8, zunanja plast izolatorja ima r2 = 3. Doloite srednji polmer kondenzatorja tako, da bo napetost na notranji plasti dielektrika enaka dvojni napetosti na zunanji plasti. (Rn=2 cm, Rz=12 cm).

4. Kabel je izoliran z dvema slojema izolacije r1=4 in r1=3; RN = 0,5 cm, Rsr = 2 cm in RZ = 3 cm. Kakna je maksimalna elektrina poljska jakost v drugem dielektriku, e je skupna prikljuena napetost U= 1000 V (slika je enaka kot za 3. nalogo)?

5. V vezju na sliki 4 doloite napetosti na posameznih kondenzatorjih s pomojo Kirchhoffovih zakonov. Podatki o elementih so naslednji: Ug1 = 35 V, Ug2 = 25 V, C1 = 5 F, C2 = 3 F, C3 = 3 F, C4 = 6 F, C5 = 12 F.

a

a a a

Q2

Q1 Slika 1

y

x

a Q3

x

y

a a

a

aa a a

q1

V=0

Slika 2

q2

a

A

B

Slika 3

Rn Rsr

Rz

r2 r1

U1 U2

Ug2

C2

C1

C3

C4

C5

+ slika 4 Ug1

+


1. Izraunajte silo na premo elektrino q3, ki se nahaja v elektrostatinem polju dveh premih elektrin q1

in q2 (q1 = -410-9 As/m, q2 = 310-9 As/m, q3 = 610-6 As/m in a=25 cm; elektrine so nameene v zraku tako kot je prikazano na sliki 1).

2. Izraunajte velikost preme elektrine q, ki lei pred ravno, ozemljeno kovinsko ploo, kot je prikazano na sliki 2, e veste, da povzroa med tokama A in B napetost 30 kV (a = 30cm).

3. Kabel je izoliran z dvema slojema izolacije r1=6 in r2=3; RN = 1,5 cm, Rsr = 2 cm in RZ = 3 cm. Kakna je maksimalna elektrina poljska jakost v drugem dielektriku, e je skupna prikljuena napetost U= 1000 V (slika 3)?

4. Kovinska krogla je izolirana z dvoslojno izolacijo, ki ima relativni dielektrini konstanti r1 = 6 in r2 = 2; (RN = 1 cm in RSR = 2 cm). Minimalna elektrina poljska jakost v notranjem dielektriku je E1min = 200 kV/m. Izraunajte zunanji polmer drugega dielektrika (RZ), e je dana napetost U2 = 2 kV (slika 3).

5. V vezju na sliki 4 doloite napetosti na posameznih kondenzatorjih s pomojo Kirchhoffovih zakonov. Podatki o elementih so naslednji: Ug1 = 50 V, Ug2 = 25 V, Ug3 = 25 V, C1 = 4 F, C2 = 6 F, C3 = 3 F, C4 = 6 F, C5 = 8 F.

a

a a a q2

q1

Slika 1

y

x

a

q3

x

y

a a

a

aa a a

V=0

Slika 2

q

aA

B

Slika 3

Rn Rsr

Rz

r2 r1

U1 U2

C2 C1

C3

Ug1

C4C5

+ +

+

Ug2

Ug3

1. KOLOKVIJ Osnove elektrotehnike I 24. 11. 2005

1. Izraunajte silo na tokasto elektrino Q3, ki se nahaja v elektrostatinem polju dveh premih elektrin

q1 in q2 (q1 = 510-9 As/m, q2 = 310-9 As/m, Q3 = 210-6 As in a=15 cm; elektrine so nameene v zraku tako kot je prikazano na sliki 1).

2. Tokasti nosilec elektrine Q1 povzroa na oddaljenosti r1= 2 m potencial 10 kV. Na kakno oddaljenost od toke T moramo postaviti tokasto elektrino Q2 = 3Q1, da bo potencial v toki T narastel na dvojno vrednost? Izhodie potenciala naj bo v neskonnosti(slika 2).

3. Izraunajte velikost preme elektrine q, ki lei pred ravno, ozemljeno kovinsko ploo, kot je prikazano na sliki 3, e veste, da povzroa med tokama A in B napetost UAB = 20 kV (a = 10cm).

4. Krogelni kondenzator na sliki 4 ima dvoslojno izolacijo. Prva plast izolatorja ima relativno dielektrino konstanto r1 = 12, zunanja plast izolatorja ima r2 = 3. Doloite srednji polmer kondenzatorja tako, da bo maksimalna elektrina poljska jakost na notranji plasti dielektrika enaka maksimalni elektrini poljski jakosti na zunanji plasti. (r1=2 cm, r3=8 cm).

5. V vezju na sliki 5 doloite napetosti na posameznih kondenzatorjih s pomojo Kirchhoffovih zakonov. Podatki o elementih so naslednji: Ug1 = 80 V, Ug2 = 40 V, Ug3 = 60 V, C1 = 3 F, C2 = 6 F, C3 = 5 F, C4 = 4 F, C5 = 8 F.

0 = 8,8510-12 As/Vm

r1

r2

Q2 Q1

slika 2

T

Ug2 C2

C1

C3

Ug1 C4

C5

+

+

slika 5

Ug3

+

x

y

a

a

a a a

V=0

Slika 3

q

A

B

a

a a a q2

q1

Slika 1

y

x

a Q3

Slika 4

rnrsr

rz

r2r1

Osnove elektrotehnike I - Shrani.sishrani.si/files/oet1kolokv138u1.pdf · OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I...

Documents

Transcript of Osnove elektrotehnike I - Shrani.sishrani.si/files/oet1kolokv138u1.pdf · OSNOVE ELEKTROTEHNIKE I...