Xreferat.com » Рефераты по физике » Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

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:

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

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

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

Проверить результаты расчетов по уравнениям баланса мощностей.

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)а

РЕШЕНИЕ:

Электрическая схема:

Дано:Расчёт электрических цепей = 5 Om; Расчёт электрических цепей = 6 Om; Расчёт электрических цепей = 7 Om; Расчёт электрических цепей = 8 Om;

Расчёт электрических цепей = 9 Om; Расчёт электрических цепей = 10 Om;

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


Расчёт электрических цепей


Для нахождения количества контуров упростим схему:


Расчёт электрических цепей


Подставим вместо источника J эдс ER6= 1А·Расчёт электрических цепей

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: Расчёт электрических цепей

Узел а: Расчёт электрических цепей

Узел b: Расчёт электрических цепей


По второму закону Кирхгофа.

Для контура 1:


Расчёт электрических цепей


Для контура 2 :


Расчёт электрических цепей


Для контура 3:


Расчёт электрических цепей


Подставим числовые значения:


Расчёт электрических цепей

Рассчитаем токи методом контурных токов(МКТ).

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


Расчёт электрических цепей , где

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Подставим полученные значения в систему уравнений:


Расчёт электрических цепей


Решим уравнения и найдем контурные токи.

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


Расчёт электрических цепей

Подставим это выражение в уравнение 2,3

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Составим новую систему уравнений


Расчёт электрических цепей


Выразим из первого уравнений Расчёт электрических цепей через Расчёт электрических цепей


Расчёт электрических цепей


Подставим во второе уравнение


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Найдем Расчёт электрических цепей, Расчёт электрических цепей


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Далее выразим истинные токи через контурные токи:


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Определим баланс мощности


Расчёт электрических цепей. = 72.953 Вт.

Расчёт электрических цепей = 73.29.


Допускается расхождение


Расчёт электрических цепей


Баланс сходится , значит расчет верен.

Определим токи во всех ветвях методом узловых потенциалов.


Расчёт электрических цепей

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

Вычислим собственные проводимости этих узлов:


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей=Расчёт электрических цепей


Общая проводимость этих узлов:


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Находим узловые токи:

В узле «а»:


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Составим систему уравнений для нахождения потенциалов узлов по методу узловых потенциалов.

Расчёт электрических цепей


Подставляем числовые значения


Расчёт электрических цепей


Решим эту систему и найдем потенциалы узлов. Выразим Расчёт электрических цепей из первого уравнения через Расчёт электрических цепей.


Расчёт электрических цепей


Подставим полученный результата во второе уравнение.


Расчёт электрических цепей

=-3.22 + 0.322·Расчёт электрических цепей - 0.133·Расчёт электрических цепей


Подставим в третье уравнение.


Расчёт электрических цепей

=-1.734 – 0.134Расчёт электрических цепей + 0.344·Расчёт электрических цепей


Запишем новую систему.

Расчёт электрических цепей


Выразим из первого уравнения Расчёт электрических цепейчерез Расчёт электрических цепей


Расчёт электрических цепей


Подставим во второе уравнение


70.7·Расчёт электрических цепей=1015

Расчёт электрических цепей=14.36 В


Найдем Расчёт электрических цепей=Расчёт электрических цепей=10.58 В.

Найдем Расчёт электрических цепей= - 0.17 В.

Рассчитаем токи


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

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

Определение тока методом эквивалентного генератора.

Найдем ток Расчёт электрических цепей.


Расчёт электрических цепей


Определим токи в ветвях этой схемы методом контурных токов.


Расчёт электрических цепей


Найдем Расчёт электрических цепей и Расчёт электрических цепей и выразим через них истинные токи в ветвях этой схеме.


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей=Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Внутреннее сопротивление эквивалентного источника равно входному сопротивлению относительно выводов « ac» пассивного двухполюсника.


Расчёт электрических цепей


Расчёт электрических цепей


Преобразуем схему


Расчёт электрических цепей


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Тогда

Расчёт электрических цепей


Окончательная схема имеет вид


Расчёт электрических цепей


По закону Ома:


Расчёт электрических цепей


ЗАДАНИЕ № 2


ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО

СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА


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

Начертить схему электрической цепи, соблюдая требования ЕСКД.

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

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

ƒ= 400 Гц.

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

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.

Определить показания ваттметра цепи.

P=ReРасчёт электрических цепей

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"R1L1+Ē2"C2+Ē3'L3R3C3)b

РЕШЕНИЕ:

Исходные данные


Расчёт электрических цепей= 2 Ом; Расчёт электрических цепей;

Расчёт электрических цепей =0,007 Гн; Расчёт электрических цепей =0,007 Гн;

Расчёт электрических цепей =4 мкФ; Расчёт электрических цепей =5 мкФ;

Расчёт электрических цепей; Расчёт электрических цепей;Расчёт электрических цепей.


Расчёт электрических цепей


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

Перейдем от мгновенных значений ЭДС к комплексам действующих значений.


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

��=2∙р∙f=2∙3.14∙400=2513.27 рад/с

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Интегро-дифференциальная форма.


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Комплексная форма.


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Где


Расчёт электрических цепей=2+j17.59=17.7∙Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей= - j∙99.47=99.47∙Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей=8 – j61.98=62.5∙Расчёт электрических цепей


3. Определим комплексные действующие токи во всех цепях.

Применим метод узловых потенциалов. Найдем проводимости цепей.


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Пусть Расчёт электрических цепей, тогда по методу двух узлов(частный случай метода узловых потенциалов) имеем:


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей.

Теперь рассчитаем токи.


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей


Проверим уравнения, составленные по законам Кирхгофа.


Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей(Расчёт электрических цепей)∙( - j∙99.47)=-16.47-J17.675

Расчёт электрических цепей

Расчёт электрических цепей

(Расчёт электрических
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: