Državni izpitni center. Izpitna pola 2. Četrtek, 2. junij 2016 / 90 minut

Transcript

1 Š i f r a k a n d i d a t a : Državni izpitni center *M * SPOMLADANSKI IZPITNI ROK Izpitna pola Četrtek,. junij 016 / 90 minut Dovoljeno gradivo in pripomočki: Kandidat prinese nalivno pero ali kemični svinčnik, svinčnik, radirko, šestilo, trikotnika in računalo. Kandidat dobi dva konceptna lista in ocenjevalni obrazec. Priloga s konstantami in enačbami ter magnetilnimi krivuljami je na perforiranem listu, ki ga kandidat pazljivo iztrga. SPLOŠNA MATURA NAVODILA KANDIDATU Pazljivo preberite ta navodila. Ne odpirajte izpitne pole in ne začenjajte reševati nalog, dokler vam nadzorni učitelj tega ne dovoli. Prilepite kodo oziroma vpišite svojo šifro (v okvirček desno zgoraj na tej strani in na ocenjevalni obrazec). Svojo šifro vpišite tudi na konceptna lista. Izpitna pola vsebuje 4 naloge s kratkimi odgovori in 8 strukturiranih nalog. Prve 4 naloge so obvezne, med ostalimi 8 izberite in rešite 4. Število točk, ki jih lahko dosežete, je 40. Za posamezno nalogo je število točk navedeno v izpitni poli. Pri reševanju si lahko pomagate z zbirko konstant in enačb v prilogi. V preglednici z "x" zaznamujte, katere od izbirnih nalog naj ocenjevalec oceni. Če tega ne boste storili, bo od teh ocenil prve štiri naloge, ki ste jih reševali Rešitve, ki jih pišite z nalivnim peresom ali s kemičnim svinčnikom, vpisujte v izpitno polo v za to predvideni prostor, slike in diagrame pa rišite prostoročno s svinčnikom. Pišite čitljivo. Če se zmotite, napisano prečrtajte in rešitev zapišite na novo. Nečitljivi zapisi in nejasni popravki bodo ocenjeni z 0 točkami. Osnutki rešitev, ki jih lahko naredite na konceptna lista, se pri ocenjevanju ne upoštevajo. Zaupajte vase in v svoje zmožnosti. Želimo vam veliko uspeha. Ta pola ima 4 strani, od tega prazni. RIC 016

2 /4 *M *

3 *M * 3/4 Konstante in enačbe Elektrina in električni tok 19 e 0 1,60 10 C Q ne0 DQ i = D t I JA m cit Električno polje 1 A s 0 8, Vm QQ 1 F 4 d F QE Q E 4 r q E r E D E E 0 r U Ed U V V AB A B F e Q DA Q C U W CU Enosmerna vezja I 0 k m k U 0 m C A d w ED R U 1 I G P UI W Pt l R l A A R 1 0 C R0 Pizh P vh Magnetno polje 7 Vs A m miil 1 F = p d F BIl F B A o I B r Ir B r 0 NI B l F=BA M IABsin Hl B H H R m l A 0 r Inducirano električno polje Y = NF u i Y t vbl ui U m N F m L Y N A L i l W Li w BH F B A 0 Trifazni sistemi Y1U YU Y3U V 0 Y Y Y Izmenična električna vezja f Tf 1 u U sin t i I sin t i j = a - a j u e cos jsin U Z 1 I Y Z R jx Y G jb Z R Z L Z C R jl 1 jc S P jq U I Q tan 1 0 LC 1 Q L R 0 i 1 CR Prehodni pojavi u Ri u L di d t i C du d t 0 / u U 1 e t u Ue t / RC i I 1 e t / i Ie t / L R u P perforiran list

4 4/4 *M *

5 *M * 5/4 Naloge od 1 do 4: Rešite vse naloge. 1. Kondenzatorja kapacitivnosti C1 8 μf in C μf sta vezana zaporedno in priključena na napetostni vir. Električna energija v prvem kondenzatorju je W 1, v drugem pa W. Izračunajte razmerje W1 : W.. Na toroidnem jedru iz usmerjene pločevine je navitje s tokom I 1 0 ma pretoka v jedru ima takrat vrednost B1 1, 5 T.. Gostota magnetnega Pri katerem toku I v navitju bo gostota magnetnega pretoka v jedru imela vrednost B 1, 6 T?

6 6/4 *M * 3. Pri toku I 3 A je v tuljavi magnetna energija W 330 J. Kolikšen je magnetni sklep tuljave? 4. Tri enaka bremena z upornostjo R 50 so priključena v vezavi trikot na simetrični trifazni sistem napetosti 400/30 V. Izračunajte tok I v enem izmed dovodnih vodnikov.

7 *M * 7/4 Prazna stran OBRNITE LIST.

8 8/4 *M * Naloge od 5 do 1: Izberite katerekoli štiri naloge, na naslovnici izpitne pole zaznamujte njihove zaporedne številke in jih rešite. 5. Tri kondenzatorje kapacitivnosti C1 10 μf, C 0 μf in C3 30 μf povežemo v trikot. Med sponki prvega kondenzatorja priključimo vir napetosti 5.1. Narišite to električno vezje. U 100 V. 5.. Izračunajte naboj Q 1na prvem kondenzatorju.

9 *M * 9/ Izračunajte napetost U na drugem kondenzatorju Izračunajte akumulirano električno energijo W ev vseh kondenzatorjih skupaj.

10 10/4 *M * 6. Ploščni kondenzator s ploščino A 50 cm in razmikom d mm ima med ploščama dielektrik relativne dielektričnosti r 4,. Plošči sta naelektreni z nabojema Q 75 nc Izračunajte napetost U med ploščama kondenzatorja. 6.. Izračunajte energijo W e v polju kondenzatorja.

11 *M * 11/ Izračunajte gostoto električne energije w e v dielektriku Izračunajte napetost U 1 med ploščama, če je dielektrik tanjši, debeline le d1 1, 8 mm, razmik med ploščama pa nespremenjen. Dielektrik se dotika leve plošče, med dielektrikom in desno ploščo pa je špranja širine d d1 0, mm. U 1 Q r Q d 1 d

12 1/4 *M * 7. Slika prikazuje tri ravne vzporedne vodnike s toki I1 30 A, I 10 A in I3 0 A. Sistem vodnikov je v zraku. Razdalja a 10 cm, dolžina vodnikov pa je l 50 cm. I1 I I3 a a 7.1. V osi vodnika s tokom I 3 vrišite vektor gostote magnetnega pretoka B1, ki ga povzroča tok I 1, in vektor B, ki ga povzroča tok I. 7.. Izračunajte absolutno vrednost vektorja gostote magnetnega pretoka B1.

13 *M * 13/ Izračunajte absolutno vrednost vektorja gostote magnetnega pretoka B Vrišite smer in izračunajte velikost magnetne sile F 3 na tretji vodnik.

14 14/4 *M * 8. Na toroidnem jedru iz relejnega železa sta dve navitji z ovoji N1 160 in N 50 ter tokoma I1 50 ma in I 0, A. Magnetni napetosti se podpirata. Presek jedra je dolžina jedra pa l 0 cm. A A 7 cm, srednja I 1 I N1 N l 8.1. Izračunajte celotno magnetno napetost na jedru. 8.. Določite magnetno poljsko jakost v jedru.

15 *M * 15/ Izračunajte magnetni pretok v jedru Za koliko odstotkov bi se zmanjšal magnetni pretok v jedru, če bi zamenjali sponki drugega navitja?

16 16/4 *M * 9. Na jedru transformatorja sta navitji z ovoji N1 150 in N 50. Magnetna upornost jedra je Rm 45 ka Wb. Prva tuljava je priključena na harmonično napetost frekvence f 50 Hz in amplitude U1 35 V Izračunajte lastno induktivnost L 1 prvega navitja. 9.. Izračunajte medsebojno induktivnost M navitij.

17 *M * 17/ Izračunajte amplitudo toka v prvem navitju Izračunajte amplitudo inducirane napetosti v drugem navitju.

18 18/4 *M * 10. Tok i v navitju tuljave se enakomerno povečuje od vrednosti i 1 30 A ob času t 1 0 s do i 50 A ob času t 40 ms. V tem intervalu je napetost na tuljavi u 0 V Kolikšna je takrat inducirana napetost v tuljavi? 10.. Izračunajte induktivnost tuljave.

19 *M * 19/ Izračunajte energijo v tuljavi ob času t 1 0 s Določite čas t 1, ob katerem je tuljava brez energije.

20 0/4 *M * 11. Bremena z admitancami Y 1 0 ms, Y 3 j0 ms in Y 31 j0 ms priključimo na simetrični trifazni sistem napetosti v vezavi trikot. Dan je kazalec medfazne napetosti U V Določite kazalca U 3 in U 31 drugih dveh medfaznih napetosti Izračunajte kazalce tokov I 1, I 3 in I 31 skozi posamezna bremena.

21 *M * 1/ Izračunajte kazalec I 3 tretjega linijskega toka Izračunajte kompleksno moč S trifaznega bremena.

22 /4 *M * 1. Na simetrični trifazni sistem napetosti 400 / 30 V priključimo tri enake upore z upornostmi R 100 v vezavi zvezda brez nevtralnega vodnika. Kazalec prve fazne napetosti je U 1 j30 V. L1 I 1 R L I R V 0 U 1 U L3 I 3 R U Izračunajte kazalec faznega toka I Izračunajte delovno moč P trifaznega bremena.

23 *M * 3/ Izračunajte potencial zvezdišča V 0, če se prekine prvi fazni vodnik Izračunajte kazalec faznega toka I 3, če se prekine prvi fazni vodnik.

24 4/4 *M * Prazna stran