Расчет линейных цепей постоянного и переменного тока - файл n1.doc
Расчет линейных цепей постоянного и переменного токаДоступные файлы (1):
n1.doc
Расчетно-графическая работа №1
Дано:
R2 = 12 Ом
R02 = 0,1 Ом
R3 = 8 Ом
Rв1 = 2 Ом
R4 = 12 Ом
Rв2 = 1 Ом
R5 = 15 Ом
Е1 = 70 В
R6 = 10 Ом
Е2 = 90 Ом
J1 = 0,5 А
J2 = 0,7 А
_______________________
Рис.1 Схема линейной электрической
цепи постоянного тока
Ход работы.
Составим на основании законов Кирхгофа систему уравнений для расчета токов в ветвях электрической цепи (математическая модель)
Определим токи во всех ветвях электрической цепи методом контурных токов

Рис.2 Преобразованная схема цепи (расчет контурных токов)
Решаем систему с помощью определителей

(Ом
2)

(ВОм
2)

А

(ВОм
2)

А

(ВОм
2)

А
Токи в ветвях:

А

А

А

А

А

А

В

В

А

А

В

А

А
Определим токи во всех ветвях электрической сети методом узловых потенциалов

- заземлен;
Решаем систему уравнений с помощью определителей

(См
2)

(АСм
2)

В

(АСм
2)

В

(АСм
2)

В
Токи в ветвях:

А

А

А

А

А

А

А

А
Предварительно упростив схему, заменив треугольник сопротивлений, составленных из пассивных элементов, эквивалентной трехлучевой звездой, определим токи во всех ветвях исходной электрической цепи, применив метод узловых напряжений (метод двух узлов)
Упрощаем схему:

A

A

A

A

Ом

Ом

В

В
Определим токи методом двух узлов. Заменим треугольник сопротивле ний, эквивалентной трехлучевой звездой
Рис.3 Треугольник сопротивлений (эквивалентной трехлучевой звездой)

Ом

Ом

Ом
Проводимость ветвей:

Рис.4 Схема ветвей

См

См

См

См

В

В

А

А

А

В

А

В

A

В

В

В

А

А

В

А

А
О
пределить ток в ветви с резистором R1 методом эквивалентного генератора.(Ветвь с
отключаем)
Рис.5 Определение токов в ветвях
Определим токи в новой схеме

Ом

А

В

А

А
ЭДС эквивалентного генератора


В
Определим внутреннее сопротивление эквивалентного генератора.
Заменим треугольник на звезду.

Ом

Ом

Ом

Ом
Рис.6 Замена треугольник на звезду

А

В

В

А
Результаты расчетов токов указанными в п.п. 2, 3, 4 и 5 методами сводим в таблицу и сравним их.
Ток Метод |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Метод контурных токов | 4,654 | 4,491 | 5,33 | 5,041 | 2,358 | 2,972 | 0,676 | 1,682 | 0,334 | 0,414 |
Метод узловых потенциалов |
| 4,4886 |
| 5,047 | 2,353 | 2,97 | 0,6735 | 1,6816 | 0,3355 | 0,41325 |
Метод 2-х узлов | 4,655 | 4,4902 | 5,33 | 5,042 | 2,3574 | 2,973 | 0,6753 | 1,6817 | 0,3344 | 0,41412 |
Метод эквивалентного генератора | 4,6539 | 4,4892 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Определим показания вольтметра.

В
Составляем баланс мощностей для исходной электрической цепи.
Мощность источников:

Вт
Мощность приемников:

Вт
Баланс мощностей выполняется:

Вт
Погрешность:
Строим в масштабе потенциальную диаграмму для внешнего контура.
Для построения потенциально диаграммы по внешнему контуру определим потенциалы точек внешнего контура (

заземлен) на Рис.1.

В

В

В

В

В

Рис.8 Потенциальная диаграмма внешнего контура
Расчетно-графическая работа №2
Дано:
Uл = 380 В
f = 50 Гц
RA = 10 Ом
RB = 4 Ом
RC = 100 Ом
LC = 15,9 мГн
СA = 318 мкФ
СB = 637 мкФ
_____________________

,

,

,

,
PA,
PB, PC, Pn - ? Рис.1 Трехфазная электрическая цепь синусоидального тока
Ход работы.
Для трехфазной электрической цепи синусоидального тока определим следующее:
Вычислим фазные и линейные токи
(решение производим с помощью комплексных чисел)
Угловая частота:

рад/с.
Реактивные сопротивления фаз:

Ом

Ом

Ом
Считаем, что вектор фазного напряжения

направлен по действительной оси, тогда

В,

В,

В.
Находим линейные и фазные токи:

А

А

А

А

А

А

А

А

А
Для четырехпроводной цепи определим ток в нейтральном проводе

А
Определим активную мощность во всей цепи и в каждой фазе отдельно
Определяем активную мощность фаз и всей цепи:

Вт

Вт

Вт

Вт
Построим в масштабе векторную диаграмму.

;
Расчетно-графическая работа №3
Дано:
E = 120 В;
L = 10 мГн;
C = 10 мкФ;
R1 = 30 Ом;
R2 = 70 Ом;
R3 = 100 Ом;
_____________
Рис.1 Электрическая цепь, в которой выполняется коммутация (действует ЭДС постоянного тока)
Ход работы.
Определим закон изменения во времени величины iL классическим методом

А;

В

А;

А;

;

;

В

В/Гн;

;

;

;

;

;

;


;


В.
2. Определим закон изменения во времени величины
iL операторным методом
Рис.2 Операторский метод


;

;

;

;

А;

с.
На основании полученных аналитических выражений построим график изменения искомой величины в функции времени в интервале от
t = 0 до

(в программе MS Excel)