ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

ЗАДАНИЕ № 1

ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

 

В соответствии с вариантом, заданным двумя последними цифрами шифра, указанного в зачетной книжке, выписать из табл. 1.1 и 1.2 условия задачи и выполнить следующее:

1. Начертить схему электрической цепи с обозначением узлов и элементов ветвей, соблюдая требования ЕСКД.

2. Определить и составить необходимое число уравнений по законам Кирхгофа для определения токов во всех ветвях.

3. Определить токи ветвей методом контурных токов и узловых потенциалов и свести их в таблицу.

4. Проверить результаты расчетов по уравнениям баланса мощностей.

5. Определить ток в первой ветви методом эквивалентного генератора.

 

Таблица 1.1

Сопротивления резисторов, Ом. Э.д.с. источников в В и тока в А

R1 R2 R3 R4 R5 R6 Е1 E2 Е3 Е4 E5 J6
5 6 7 8 9 10 21 22 23 24 25 1

 

УСЛОВИЯ К ЗАДАНИЮ № 1.

 

Таблица 1.2

ЛОГИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Схема электрической цепи  
a(R1 +R3Ē3bR4)cR2Ē2d(R6Ĵ6b+R5  

 

РЕШЕНИЕ:

Электрическая схема:

Дано: = 5 Om;  = 6 Om;  = 7 Om;  = 8 Om;

 = 9 Om;  = 10 Om;

E2= 22 B; E3 = 23B; J =1A.

 

 

Для нахождения количества контуров упростим схему:

 

 

Подставим вместо источника J эдс ER6= 1А·

Определим количество узлов и контуров.

Узлов = 4;

Контуров =4.

Составим необходимое количество уравнений по законам Кирхгофа.

По первому закону n = У -1 =3;

По второму n = К =3.

Общее количество уравнений N = 3+5=8.

По первому закону Кирхгофа:

 

Узел с:

Узел а:

Узел b:

 

По второму закону Кирхгофа.

Для контура 1:

 

 

Для контура 2 :

 

 

Для контура 3:

 

 

Подставим числовые значения:

 


Рассчитаем токи методом контурных токов(МКТ).

В данной схеме 3 независимых контура. Значит и уравнений будет тоже 2.

 

 , где

 

Подставим полученные значения в систему уравнений:

 

 

Решим уравнения и найдем контурные токи.

Выразим  из первого уравнения через , из третьего  через  и подставим во второе.

 


Подставим это выражение в уравнение 2,3


 

Составим новую систему уравнений

 

 

Выразим из первого уравнений  через

 


Подставим во второе уравнение

 

 

Найдем ,

 

Далее выразим истинные токи через контурные токи:

 

Определим баланс мощности

 

. = 72.953 Вт.

 = 73.29.

 

Допускается расхождение

 

 

Баланс сходится , значит расчет верен.

Определим токи во всех ветвях методом узловых потенциалов.

 



Выберем в качестве нулевого узла узел «с». Необходимо найти потенциалы узлов a,b,d.

Вычислим собственные проводимости этих узлов:

 

=

Общая проводимость этих узлов:

 

 

Находим узловые токи:

В узле «а»:

 

Рассчитаем токи

Как видно, токи, полученные методом контурных токов и методом узловых потенциалов примерно равны. Погрешности объясняются округлением результатов вычислений.

Преобразуем схему

 

 

 

Тогда

Окончательная схема имеет вид

 

 

По закону Ома:

 

 



ЗАДАНИЕ № 2

ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО

СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

 

Выписать из табл. 2.1 и 2.2 условия задания и выполнить следующее.

1. Начертить схему электрической цепи, соблюдая требования ЕСКД.

2. Составить уравнения по законам Кирхгофа для токов в интегро-дифференциальной и символической формах.

3. Применить один из методов расчета линейных электрических цепей. Опре­делить комплексные действующие токи во всех ветвях цепи. Записать выра­жения для мгновенных значений токов. Частота тока во всех вариантах

4. ƒ= 400 Гц.

5. Построить топографическую диаграмму для цепи, совмещенную с векторной диаграммой токов.

6. Обозначить произвольно начала двух катушек в любых двух ветвях и преду­смотрев взаимную индуктивную связь М между ними, записать уравнения, составленные по законам Кирхгофа в интегро-дифференциальной и в символической формах.

7. Определить показания ваттметра цепи.

P=Re

УСЛОВИЯ К ЗАДАНИЮ №2.

 


Таблица 2.1

ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПИ

L1 L2 L3

мгн

С1 С2 С3

мкф

R1 R2 R3

Ом

Й1 Еs2 Й2 Еs2 Й3 ES3

В/град

г, Гц
7 8 7 5 4 5 2 0 8 14/45 20/0 10/60 50/30 50/0 18/90 400
                               

 

Таблица 2.2

ЛОГИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Схема электрической цепи  
a(Ē1"R1L12"C23'L3R3C3)b  

 

РЕШЕНИЕ:

Исходные данные

 

= 2 Ом; ;

 =0,007 Гн;  =0,007 Гн;

 =4 мкФ;  =5 мкФ;

; ; .

 

 

Составим уравнения по законам Кирхгофа в интегро-дифференциальной и символической формах. Направление токов выберем произвольно.

Перейдем от мгновенных значений ЭДС к комплексам действующих значений.

 

𝛚=2∙р∙f=2∙3.14∙400=2513.27 рад/с


Комплексная форма.

 

 

Где

 

=2+j17.59=17.7∙

= - j∙99.47=99.47∙

=8 – j61.98=62.5∙

Взаимоиндукция.

Обозначим начала катушек и запишем уравнения, составленные по законам Кирхгофа. M – взаимоиндукция.

1)

2)

3)

 

В символической форме:

 

1)

2)

3)

ЗАДАНИЕ № 3

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

 

Выписать из табл. 3.1 и 3.2 условия задания и выполнить следующее:

1. Начертить схему электрической цепи с обозначением узлов и элементов ветвей.

2. Рассчитать переходный процесс классическим и операторным методами: т.е. определить для тока в одной из ветвей и для напряжения на одном из элементов ветвей в функции времени.

3. Построить графики переходных процессов в функции времени.

4. Определить энергию, рассеиваемую на одном из резисторов цепи в переходном процессе.

Примечание: символу « K » соответствует разомкнутое состояние ключа до коммутации.

 

Таблица 3.1

ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПИ

R1

 Ом

R2

Ом

R3

Ом

L1

мгн

C1

мкф

L2

мгн

C2

мкф

Е

В

 

10 2 40 100 10 10 5 12

 

Таблица 3.2

ЛОГИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Схема электрической цепи
a(L1 R1+ER3+KC1)b

 

РЕШЕНИЕ:

Исходные данные:

R1 =10 Ом; R3=40 Ом ;

E1=12 В; С=10мкФ;

L=100 мГн.

 

 

Расчет операторным методом.

 

 

Определим

Расчет режима до коммутации:

 

 

1) Начальные условия:

 

2) Составим систему уравнений по 1 и 2 законам Кирхгофа.

 

 

Выразим из 2 уравнения , из 3 -  и подставим в первое.

 

Т.к. , то

 

Подставим числовые значения.

 

 

Найдем корни уравнения .

 

Корни действительные и разные. Значит, переходной процесс будет апериодическим.

3) Для перехода от изображения к оригиналу воспользуемся формулой разложения для простых корней.

 

 

В соответствии с этой формулой ток  будет равен:

 

Напряжение

 

4) Определим энергию, рассеивающуюся на  при переходном процессе. Переходной процесс заканчивается примерно при T=4t, где t – наименьший по модулю корень характеристического уравнения.   


 

5) Построим графики переходных процессов.

 

Для тока

 

Для




ЗАДАНИЕ № 1

ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

 

В соответствии с вариантом, заданным двумя последними цифрами шифра, указанного в зачетной книжке, выписать из табл. 1.1 и 1.2 условия задачи и выполнить следующее:

1. Начертить схему электрической цепи с обозначением узлов и элементов ветвей, соблюдая требования ЕСКД.

2. Определить и составить необходимое число уравнений по законам Кирхгофа для определения токов во всех ветвях.

3. Определить токи ветвей методом контурных токов и узловых потенциалов и свести их в таблицу.

4. Проверить результаты расчетов по уравнениям баланса мощностей.

5. Определить ток в первой ветви методом эквивалентного генератора.

 

Таблица 1.1

Сопротивления резисторов, Ом. Э.д.с. источников в В и тока в А

R1 R2 R3 R4 R5 R6 Е1 E2 Е3 Е4 E5 J6
5 6 7 8 9 10 21 22 23 24 25 1

 

УСЛОВИЯ К ЗАДАНИЮ № 1.

 

Таблица 1.2

ЛОГИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Схема электрической цепи  
a(R1 +R3Ē3bR4)cR2Ē2d(R6Ĵ6b+R5  

 

РЕШЕНИЕ:

Электрическая схема:

Дано: = 5 Om;  = 6 Om;  = 7 Om;  = 8 Om;

 = 9 Om;  = 10 Om;

E2= 22 B; E3 = 23B; J =1A.

 

 

Для нахождения количества контуров упростим схему:

 

 

Подставим вместо источника J эдс ER6= 1А·

Определим количество узлов и контуров.

Узлов = 4;

Контуров =4.

Составим необходимое количество уравнений по законам Кирхгофа.

По первому закону n = У -1 =3;

По второму n = К =3.

Общее количество уравнений N = 3+5=8.

По первому закону Кирхгофа:

 

Узел с:

Узел а:

Узел b:

 

По второму закону Кирхгофа.

Для контура 1:

 

 

Для контура 2 :

 

 

Для контура 3:

 

 

Подставим числовые значения:

 


Рассчитаем токи методом контурных токов(МКТ).

В данной схеме 3 независимых контура. Значит и уравнений будет тоже 2.

 

 , где

 

Подставим полученные значения в систему уравнений:

 

 

Решим уравнения и найдем контурные токи.

Выразим  из первого уравнения через , из третьего  через  и подставим во второе.

 


Дата: 2019-07-30, просмотров: 194.