• Nie Znaleziono Wyników

sprawne (odbiornik symetryczny) jest równa: P 6 Pf

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "sprawne (odbiornik symetryczny) jest równa: P 6 Pf"

Copied!
8
0
0

Pełen tekst

(1)XLV OLIMPIADA WIEDZY TECHNICZNEJ Zawody II stopnia. Rozwi¡zania zada« dla grupy elektryczno-elektronicznej Rozwi¡zanie zadania 1 Moc jednego elementu grzejnego, gdy trzy elementy s¡ sprawne (odbiornik symetryczny) jest równa: P 6 Pf = = = 2 kW. (1) 3 3 Pr¡d jednej grzaªki mo»na obliczy¢ wiedz¡c, »e grzaªka jest w tym wypadku zasilana napi¦ciem fazowym Unf = 230 V: Pf 2000 If = =  8; 7 A. (2) Unf 230 Rezystancja jednego elementu grzejnego jest zatem równa:. Unf 230 Rf = = = 26; 45 : If 8; 7. (3). a) Wariant z przewodem neutralnym Kiedy jest uszkodzony jeden element grzejny, grzej¡ dwa elementy i moc pieca jest równa:. P1 = 2 Pf = 2  2 = 4 kW.. (4). Kiedy s¡ uszkodzone dwa elementy grzejne moc pieca jest równa:. P2 = Pf = 2 kW.. Organizatorem OWT jest Federacja Stowarzysze« Naukowo-Technicznych NOT. Olimpiada jest

(2) nansowana ze ±rodków MEN.. 1. (5).

(3) b) Wariant bez przewodu neutralnego Kiedy jest uszkodzony jeden element grzejny dwa pozostaªe elementy grzejne, poª¡czone szeregowo, s¡ zasilane napi¦ciem przewodowym, a zatem moc pieca jest równa: 2 Unp 4002 P1 = =  3 kW. 2 Rf 2  26; 45. (6). Kiedy s¡ uszkodzone dowolne dwa z trzech elementów grzejnych, »aden element nie jest zasilany z sieci elektroenergetycznej, a zatem moc pieca jest równa 0.. P2 = 0 :. (7). Odpowied¹: Kiedy jest uszkodzony jeden element grzejny moc pieca, w ukªadzie z przewodem neutralnym, jest równa 4kW, a w ukªadzie bez przewodu neutralnego 3kW. Kiedy s¡ uszkodzone dowolne dwa z trzech elementów grzejnych moc pieca, w ukªadzie z przewodem neutralnym, jest równa 2 kW, a w ukªadzie bez przewodu neutralnego jest równa 0.. Rozwi¡zanie zadania 2 U6 R6 R1. I6. R2. R3. R4. R5 I 5. IWY. U5 UWE. R0 UR = 0. UWY. UR = 0 U1. U2. Rys.1. ™ródªo pr¡du staªego sterowane napi¦ciem. Przyjmuj¡c oznaczenia pr¡dów i napi¦¢ jak na rys.1 napi¦cie U1 na wyj±ciu pierwszego wzmacniacza mo»na obliczy¢ z zale»no±ci: R2 R2 U1 = UWE U : (1) R1 R6 WY 2.

(4) Napi¦cie U2 na wyj±ciu drugiego wzmacniacza jest równe:. R4 U2 = U : R3 1 Pr¡d wyj±ciowy ukªadu jest równy: U6 U5 IWY = I6 + I5 = + gdzie: U5 = U2 UWY ; U6 = UWY : R6 R5. (2). (3). Po przeksztaªceniu zale»no±ci (1), (2) i wstawieniu U2 do zale»no±ci (3) pr¡d wyj±ciowy jest równy: 0 R 0 R 11 U R UWY 1 4@ 2 2 WY +@ UWE UWY AA = IWY = R6 R5 R3 R1 R6 R5 UWY UWE R4 R2 UWY R4 R2 UWY + + = = R6 R5 R3 R1 R5 R3 R6 R5 UWE R4 R2 UWY UWY R4 R2 UWY = + = R5 R3 R1 R6 R5 R3 R6 R5 0 1 UWE R4 R2 UWY R2 R4 R5 @ = + 1A : (4) R5 R3 R1 R5 R3 R6 R6 Przedstawiony w zadaniu ukªad jest ¹ródªem pr¡du sterowanym napi¦ciem, je»eli speªniony jest warunek: 0R R 1 R2 R4 R5 1 2 4 1= @ R5 R6 A = 0 : (5) R3 R6 R6 R6 R3 Dla danych z zadania R2 R4 22 R5 R6 = 1 1=0: (6) R3 2 Zatem pr¡d wyj±ciowy jest funkcj¡ napi¦cia steruj¡cego zgodnie z zale»no±ci¡: R2 R4 UWE 2  2 UWE UWE = 22 = : IWY = R1 R3 R5 R5 R5 3. (7).

(5) Odpowied¹: Pr¡d wyj±ciowy ¹ródªa pr¡du jest równy. R2 R4 UWE IWY = ; R1 R3 R5 R R je»eli jest speªniony warunek: 2R 4 3 ukªadu przedstawiono na rys.2.. . R5 R6 = 0. Charakterystyk¦ IWY = f UWE mA. . IWY. 5 3 UWE. 1 -5. -3. -1. 0 1. 3. 5. -2. V. -5. . . Rys. 2. Charakterystyk¦ IWY = f UWE ¹ródªo pr¡du staªego sterowane napi¦ciem.. Rozwi¡zanie zadania 3 Pr¡d odbiornika i napi¦cie na jego zaciskach mo»na obliczy¢ z zale»no±ci:. s. s. P 230 I= = = 20 A. R 0; 575. p. p. (1). U = P R = 230  0; 575 = 11; 5 V. (2) Wiedz¡c, »e pr¡d ka»dego ogniwa jest równy I=n, mo»na napisa¢: I U =E R : (3) n W Po wstawieniu zale»no±ci (1), (2) do (3) i przeksztaªceniu mo»na liczba ogniw w baterii jest równa: s PR R W 0; 2 p = 1220  11 n= =8: (4) ;5 E PR 4.

(6) Do obliczenia parametrów zast¦pczego ¹ródªa napi¦cia reprezentuj¡cego bateri¦ akumulatorow¡ mo»na zastosowa¢ twierdzenie Thevenina. Siªa elektromotoryczna zast¦pczego ¹ródªa ma w tym wypadku warto±¢ EZ = E = 12 V, natomiast zast¦pcza rezystancja wewn¦trzna RZ baterii jest równa: RW 0; 2 RZ = = = 0; 025 = 25 m : (5) n 8 Pr¡d zwarciowy pojedynczego ogniwa jest równy: E 12 IZ 1 = = 0; 2 = 60 A. (6) RW Pr¡d zwarciowy baterii akumulatorowej 12 E (7) = 0; 025 = 480 A. IZ = RZ Najwi¦ksz¡ moc b¦dzie miaª odbiornik, którego rezystancja Ropt b¦dzie równa rezystancji wewn¦trznej baterii: Ropt = RZ = 25 m : (8) Moc t¦ mo»na obliczy¢ z zale»no±ci: 0 12 !2 E 12 A Ropt = Pmax = @  0; 025 = 1440 W. (9) RZ + Ropt 0; 025 + 0; 025 Odpowied¹: Bateria akumulatorowa skªada si¦ z o±miu ogniw. Pr¡d zwarciowy pojedynczego ogniwa jest równy 60A, caªej baterii 480A. Kiedy rezystancja odbiornika jest równa rezystancji wewn¦trznej baterii akumulatorowej RZ = Ropt = 25 m to moc odbiornika jest maksymalna i równa 1440 W.. 5.

(7) Rozwi¡zanie zadania z optymalizacji Oznaczenie: x { liczba urz¡dze« U1, y { liczba urz¡dze« U2. Funkcja celu (maksymalny zysk): F = 40  x + 52  y : Ograniczenia: 10  x + 5  y  7500 2  x + y  1500 ; 6  x + 4  y  4800 3  x + 2  y  2400 ; 8  x + 6  y  6800 ) 4  x + 3  y  3400 ; 25  x + 30  y  30000 5  x + 6  y  6000 ; 100  x + 160  y  150000 5  x + 8  y  7500 : Gra

(8) czne rozwi¡zanie tego ukªadu nierówno±ci przedstawiono na wykresie.. (1) (2) (3) (4) (5). 1600 1 1400. 2. 3. 1200 4 1000 800. 5. a b. 600. c. 400. d. 200 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700 e 800. Rys.1. Gra

(9) czne rozwi¡zanie ukªadu nierówno±ci (1) { (5) Obszar dopuszczalnych rozwi¡za« jest ograniczony polem pomi¦dzy ªaman¡ (a), (b), (c), (d), (e) i osiami ukªadu wspóªrz¦dnych. Nast¦pnie wyznaczamy wspóªrz¦dne charakterystycznych punktów (a), (b), (c), (d): Punkt (a) dla nierówno±ci (5) 5  x + 8  y  7500 ; mo»na napisa¢ równanie: 7500 5 y=  x ) x = 0; y = 937: 8 8 6.

(10) Punkt (b) dla ukªadu nierówno±ci (3) i (5) 4  x + 3  y  3400 ; mo»na napisa¢ ukªad równa«: 3400 3 7500 y = 8. y =. 5  x + 8  y  7500 ; 4 x; 3 5 x 8. ). x = 277; y = 764:. Punkt (c) dla ukªadu nierówno±ci (3) i (2) 4  x + 3  y  3400 ; mo»na napisa¢ ukªad równa«: 3400 3 2400 y = 2. y =. 3  x + 2  y  2400 ; 4 x; 3 3 x 2. ). x = 400; y = 600. Punkt (d) dla ukªadu nierówno±ci (2) i (1) 3  x + 2  y  2400 ; 2  x + y  1500 ; mo»na napisa¢ ukªad równa«: 2400 3 x; y = 2 2 y = 1500 2  x ). x = 600; y = 300. Zyski w poszczególnych punktach wykresu s¡ nast¦puj¡ce: Punkt (a): F (a) = 40  0 + 52  937 = 48724 zª. Punkt (b): F (b) = 40  277 + 52  764 = 50808 zª. Punkt (c): F (c) = 40  400 + 52  600 = 47200 zª. Punkt (d): F (d) = 40  600 + 52  300 = 39600 zª. Odpowied¹: W punkcie (b) zysk 50808 zª jest zyskiem maksymalnym, aby go uzyska¢ nale»y wyprodukowa¢ 277 urz¡dze« U1 i 764 urz¡dze« U2. 7.

(11) Rozwi¡zanie zadania z zastosowania informatyki Przykªadowy algorytmy oblicze« a) Kolejne kroki algorytmu oblicze« { pªot w postaci wieloboku: 1. Z pliku Osiedle:txt wczyta¢ warto±ci N i kolejne wspóªrz¦dne poªo»enia budynków. 2. Znale¹¢ punkt o najmniejszej warto±ci wspóªrz¦dnej y. Punkt ten oznaczony indeksem 1 b¦dzie stanowiª pocz¡tek ogrodzenia. 3. Wyznaczy¢ k¡ty, jakie tworz¡ z osi¡ x wektory rozpoczynaj¡ce si¦ w punkcie 1 i ko«cz¡ce w kolejnych punktach. 4. Przesortowa¢ warto±ci k¡tów od najmniejszego do najwi¦kszego. 5. Punkt b¦d¡cy ko«cem wektora o najmniejszej warto±ci k¡ta stanowi 2 punkt ogrodzenia. 6. Wykona¢ w p¦tli kolejne procedury: (a) Wyznaczy¢ prost¡ zawieraj¡c¡ ostatni i przedostatni punkt nale»¡cy do ogrodzenia, (b) Wyznaczy¢ k¡ty, jakie tworz¡ wektory rozpoczynaj¡ce si¦ w ostatnim punkcie ogrodzenia i ko«cz¡ce w kolejnych punktach, (c) Punkt b¦d¡cy ko«cem wektora o najmniejszej warto±ci k¡ta stanowi kolejny punkt ogrodzenia (np. 6), (d) Wyeliminowa¢ wspóªrz¦dne wyznaczonego punktu w procedurze c (np. pkt. 6) ze zbioru wspóªrz¦dnych, (e) Je»eli wspóªrz¦dne ostatnio wybranego punktu pokrywaj¡ si¦ ze wspóªrz¦dnymi punktu 1 przej±¢ w programie do kroku 7. 7. Obliczy¢ dªugo±¢ ogrodzenia sumuj¡c odlegªo±ci pomi¦dzy kolejnymi punktami ogrodzenia. b) Kolejne kroki algorytmu oblicze« { pªot w postaci okr¦gu: 1. Wykorzystuj¡c tablic¦ wspóªrz¦dnych punktów nale»¡cych do ogrodzenia obliczy¢ ±redni¡ warto±¢ wspóªrz¦dnych ich ±rodka (punkt ±rodkowy). 2. Obliczy¢ odlegªo±ci punktów nale»¡cych do ogrodzenia od punktu ±rodkowego. 3. Najwi¦ksza ze zbioru odlegªo±ci b¦dzie promieniem poszukiwanego kolistego ogrodzenia. 4. Obliczy¢ dªugo±¢ tego okr¦gu. 8.

(12)

Cytaty

Powiązane dokumenty

[r]

Zadania ze statystyki matematycznej Rok akad. Bartoszewicz, Wyk lady ze statystyki matematycznej, PWN Warszawa 1996...

W klasie Main i metodzie main utwórz obiekt klasy Taxi i wyświetl na ekranie średni przebieg i średnie zarobki. Monika Wrzosek (IM UG) Programowanie obiektowe 17

Czy istnieje taki ostrosłup czworokątny oraz taka płaszczyzna przecina- jąca wszystkie jego krawędzie boczne, że pole uzyskanego przekroju jest więk- sze od pola podstawy

Znale´ z´ c wszystkie wielomiany stopnia 2, spe lniaj¸ ace 2-wymiarowe r´ ownanie Laplace’a.. •

[r]

[r]

[r]