Расчет линейных цепей постоянного тока
Составление систем уравнений по законам Кирхгофа, по методам контурных токов, узловых потенциалов и расчета токов в ветвях. Составление уравнения баланса мощностей и проверка его точности. Построение потенциальной диаграммы для внешнего контура.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.02.2014 |
| Размер файла | 278,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Некоммерческое АО "Алматинский университет энергетики и связи"
Кафедра теоретических основ электротехники
Расчетно-графическая работа № 1 по ТОЭ
На тему: Расчет линейных цепей постоянного тока
Выполнил:
ст.гр. БАУ-11-6
Суханов Т.М.
Проверил:
Креслина С.Ю.
Алматы 2012
Содержание
1. Задание и начальные данные
2. Система уравнения по закону Кирхгофа
3. Система уравнения по методу контурных токов
4. Система уравнения по узловым потенциалов
5. Баланс мощности
6. Метод активного двухполюсника
7. Потенциальная диаграмма для внешнего контура
Список литературы
1. Задание и начальные данные
Расчёт линейных цепей постоянного тока
Для электрической цепи, заданной в соответствии с вариантом таблицами 1.1-1.3 и рисунками 1.1-1.10, выполнить следующее:
- составить систему уравнений по законам Кирхгофа;
- составить систему уравнений по методам контурных токов, узловых потенциалов и расчета токов в ветвях;
- рассчитать токи во всех ветвях методами контурных токов или узловых потенциалов (по варианту);
- составить уравнение баланса мощностей и проверить его точность;
- рассчитать указанный в таблице ток методом активного двухполюсника;
- построить потенциальную диаграмму для внешнего контура.
кирхгоф контурный ток мощность
Таблица 1.1
|
нечётный № рисунка |
2 1.2 |
R1, Ом |
5 |
|||
|
R2, Ом |
10 |
|||||
|
Е1, В |
70 |
R3, Ом |
20 |
|||
|
Е2, В |
10 |
R4, Ом |
30 |
|||
|
Е3, В |
0 |
R5, Ом |
15 |
|||
|
Е4, В |
0 |
R6, Ом |
25 |
|||
|
Е5, В |
40 |
J, A |
6 |
|||
|
Е6, В |
0 |
Метод расчета |
МКТ |
|||
|
Рассчитать ток |
I5 |
Электрическая цепь рис.1.2
Заменим источник тока J эквивалентным источником э.д.с. EЭ.
EЭ=R3*J=20*6=120 B.
2. Система уравнений по законам Кирхгофа
Первый закон Кирхгофа:
?IR=0
ky=y-1=3
1. -I1+I4+I5=0
2. -I2-I4+I6=0
3. -I3-I5-I6=0
Второй закон Кирхгофа:
? IkRk = ?Ek
k=b-y+1=3
1. I1 R1-I2 R2+I4 R4=E1-E2
2. I2 R2-I3 R3+I6 R6=E2-EЭ
3. I4 R4-I5 R5+I6 R6=-E5
3. Метод контурных токов (МКТ)
I11(R1+R2+R4)-I22R2+I33R4 =E1-E2
I22(R2+R3+R6)-I11R2+I33R6=E2-EЭ
I33(R4+R5+R6)+I11R4+I22R6=-E5
R11=R1+R2+R4
R22=R2+R3+R6
R33=R4+R5+R6
R12=R21=R2
R13=R31=R4
R23=R32=R6
E11=E1-E2
E22=E2-EЭ
E33=-E5
I11R11-I22R12+I33R13=E11
I22R22-I11R12+I33R23=E22
I33R33+I11R13+I22R23=E33
45I11-10I22+30I33=60
-10I11+55I22+25I33= -110
30I11+25I22+70I33= -40
Расчёт определителя выполняли в Microsoft Excel
|
45 |
-10 |
30 |
60 |
||||
|
-10 |
55 |
25 |
-110 |
73625 |
|||
|
30 |
25 |
70 |
-40 |
||||
|
60 |
-10 |
30 |
|||||
|
-110 |
55 |
25 |
110000 |
1,494058 |
|||
|
-40 |
25 |
70 |
|||||
|
45 |
60 |
30 |
|||||
|
-10 |
-110 |
25 |
-103500 |
-1,40577 |
|||
|
30 |
-40 |
70 |
|||||
|
45 |
-10 |
60 |
|||||
|
-10 |
55 |
-110 |
-52250 |
-0,70968 |
|||
|
30 |
25 |
-40 |
I1=I11= 1,494058 А
I2=-I11+I22= -2,899828 А
I3=-I22= 1,40577 А
I4=I11+I33= 0,784378 А
I5=-I33= 0,70968 А
I6=I22+I33= -2,11545 А
4. Метод узловых потенциалов
ц4=0
ц1(g1+g4+g5) - ц2 g4 - ц3g5 = - E1g1+E5 g5
ц2(g4+g6+g2) - ц1g4 - ц3g6= - E2g2
ц3(g3+g6+g5) - ц1g5 - ц2g6= - EЭg3 - E5g5
g11=g1+g4+g5
g22=g4+g6+g2
g33=g3+g6+g5
g12=g21=g4
g13=g31=g5
g23=g32=g6
I11= - E1g1 + E5g5
I22= - E2g2
I33= - EЭg3 - E5g5
ц1g11 - ц2g12 - ц3g13 = I11
- ц1g21 + ц2g22 - ц3g23 = I22
- ц1g31 - ц2g32 + ц3g33 = I33
I1=(ц1 - ц4 +E1)g1
I2=(ц2 - ц4 +E2)g2
I3=(ц3 - ц4 +EЭ)g3
I4=(ц2 - ц1)g4
I5=(ц3 - ц1+E5)g5
I6=(ц3 - ц2)g6
5. Баланс мощности
PU=PH
? PU =? PH
PU=E1I1+E2I2+EЭI3+E5I5=1,494058*70-2,899828*10+120*1,40577+0,70968*40=
104,58406-28,99828+168,6924+28,3872=272,66538 Bт
PH=I12R1+I22R2+I32R3+I42R4+I52R5+I62R6=11,16104653682+84,09002429584+39,523785858+18,45746540652+7,554685536+111,8782175625=272,66522515968 Bт
|PU-PH|/PU=| 272,66538-272,66522515968|/272,66538=0.000000568*100%?0,03
6. Метод активного двухполюсника
I5=?
I5=(UXX13-Е5)/(RBX+R5);
I11XX(R1+R2+R4)-I22XXR2=E1-E2
I22XX(R2+R3+R6)-I11XXR2=E2-EЭ
I1XX=I11XX
IЭXX=I22XX
Таблица
|
I |
I |
E |
||||
|
45 |
-10 |
60 |
||||
|
-10 |
55 |
-110 |
2375 |
|||
|
60 |
-10 |
|||||
|
-110 |
55 |
2200 |
I |
0,926316 |
||
|
45 |
60 |
|||||
|
-10 |
-110 |
-4350 |
I |
-1,83158 |
UXX13=I1XX R1-E1 +EЭ+IЭХХ R3= 4,63158-70+120-36,6316= 17,99998 В
R12=200/55=3.6364 Ом
R13=500/55=9.0909 Ом
R16=250/55=4.5455 Ом
R11=R1+R12=5+3.6364=8.6364 Ом
R22=R4+R16=30+4.5455=34.5455 Ом
R33=R11R22/(R11+R22)= 298.334938/43.1815=6.908859998 Ом
RBX=R33+R13=15.99976909 Ом
I5=17,99998-40/(15.99976909+15)=-22,00002/30,99976909=-0,70968335 А
7. Потенциальная диаграмма для внешнего контура
ц4=0 В
ц5=-E1=-70 В
ц1= ц5+I1R1=-70+7,47029=-62,52971 В
ц6= ц1+I5R5=-62,52971+10,6452=-51,88451 В
ц3= ц6-E5=-51,88451-40=-91,88451 В
ц7= ц3+ЕЭ=-91,88451+120=28,11549 В
ц4= ц3-I3R3=28,11549-28,1154=0 В
Список литературы
1. Теоретические основы электротехники В.И. Денисенко, Е.Х.Зуслина
2. Теоретические основы электротехники. Расчёт электрических цепей. С.Ю. Креслина, Л.П.Болдырева, Алматы 2005 г.
3. ТОЭ - 1. Конспект лекций. С.Ю. Креслина, Л.П. Болдырева, Алматы 2008 г.
4. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Л.А. Бессонов, Москва 2002 г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Порядок расчета цепи постоянного тока. Расчет токов в ветвях с использованием законов Кирхгофа, методов контурных токов, узловых потенциалов, эквивалентного генератора. Составление баланса мощностей и потенциальной диаграммы, схемы преобразования.
курсовая работа [114,7 K], добавлен 17.10.2009Краткий обзор методик измерения токов, напряжений, потенциалов. Опытная проверка законов Кирхгофа и принципа наложения. Расчет токов, узловых потенциалов, эквивалентного генератора. Построение потенциальной диаграммы и составление баланса мощностей.
курсовая работа [343,3 K], добавлен 09.02.2013Методика определения всех оков заданной цепи методом контурных токов и узловых напряжений, эквивалентного генератора. Проверка по законам Кирхгофа. Составление баланса мощностей. Формирование потенциальной диаграммы, расчет ее главных параметров.
контрольная работа [108,1 K], добавлен 28.09.2013Уравнение для вычисления токов ветвей по законам Кирхгофа. Определение токов в ветвях схемы методом контурных токов и узловых потенциалов. Построение потенциальной диаграммы для указанного контура. Расчет линейной цепи синусоидального переменного тока.
методичка [6,9 M], добавлен 24.10.2012Система уравнений для расчётов токов на основании законов Кирхгофа. Определение токов методами контурных токов и узловых потенциалов. Вычисление баланса мощностей. Расчет тока с помощью теоремы об активном двухполюснике и эквивалентном генераторе.
практическая работа [276,5 K], добавлен 20.10.2010Составление на основании законов Кирхгофа системы уравнений для определения токов во всех ветвях схемы. Определение токов во всех ветвях схемы, используя метод контурных токов и на основании метода наложения. Составление баланса мощностей для схемы.
контрольная работа [60,3 K], добавлен 03.10.2012Применение методов наложения, узловых и контурных уравнений для расчета линейных электрических цепей постоянного тока. Построение потенциальной диаграммы. Определение реактивных сопротивлений и составление баланса мощностей для цепей переменного тока.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 29.07.2013Ориентированный граф схемы электрической цепи и топологических матриц. Уравнения по законам Кирхгофа в алгебраической и матричной формах. Определение токов в ветвях схемы методами контурных токов и узловых потенциалов. Составление баланса мощностей.
практическая работа [689,0 K], добавлен 28.10.2012Составление на основании законов Кирхгофа системы уравнений для нахождения токов во всех ветвях расчетной схемы. Определение токов во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов и контурных токов. Расчет суммарной мощности источников электроэнергии.
практическая работа [375,5 K], добавлен 02.12.2012Метод контурных токов и узловых потенциалов. Составление баланса электрических мощностей. Построение потенциальной диаграммы для контура, который включает источники электродвижущей силы. Нахождение тока в ветви с помощью метода эквивалентного генератора.
контрольная работа [730,5 K], добавлен 27.03.2013Основные методы решения задач на нахождение тока и напряжения в электрической цепи. Составление баланса мощностей электрической цепи. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Построение в масштабе потенциальной диаграммы для внешнего контура.
курсовая работа [357,7 K], добавлен 07.02.2013Метод уравнений Кирхгофа. Баланс мощностей электрической цепи. Сущность метода контурных токов. Каноническая форма записи уравнений контурных токов. Метод узловых напряжений (потенциалов). Матричная форма узловых напряжений. Определение токов ветвей.
реферат [108,5 K], добавлен 11.11.2010Свойства резистора. Расчет резистивной цепи постоянного тока методом эквивалентного генератора. Изучение методов уравнений Кирхгофа, контурных токов, узловых потенциалов, наложения и двух узлов. Расчет тока в электрических цепях и баланса мощностей.
контрольная работа [443,9 K], добавлен 07.04.2015Определение синусоидального тока в ветвях однофазных электрических цепей методами контурных токов и узловых напряжений. Составление уравнения по II закону Кирхгофа для контурных токов. Построение графика изменения потенциала по внешнему контуру.
контрольная работа [270,7 K], добавлен 11.10.2012Составление электрической схемы для цепи постоянного тока, заданной в виде графа. Замена источников тока эквивалентными источниками ЭДС. Уравнения узловых потенциалов. Законы Кирхгофа. Построение векторно-топографической диаграммы токов и напряжений.
контрольная работа [2,1 M], добавлен 31.08.2012Составление по данной схеме на основании законов Кирхгофа уравнений, необходимых для определения всех токов. Определение токов всех ветвей методом контурных токов. Расчет потенциалов узлов, построение графика зависимости мощности, выделяемой на резисторе.
контрольная работа [697,6 K], добавлен 28.11.2010Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Уравнения по законам Кирхгофа для определения токов в ветвях. Уравнение баланса мощностей и проверка его подстановкой числовых значений. Расчет электрической цепи однофазного переменного тока.
контрольная работа [154,6 K], добавлен 31.08.2012Определение токов в ветвях цепи и напряжения на резисторах методами контурных токов и узловых потенциалов. Расчет тока в одной из ветвей методами наложения или эквивалентного источника напряжения. Составление баланса активных и реактивных мощностей.
контрольная работа [2,1 M], добавлен 06.12.2013Разветвленная цепь с одним источником электроэнергии. Определение количества уравнений, необходимое и достаточное для определения токов во всех ветвях схемы по законам Кирхгофа. Метод контурных токов. Символический расчет цепи синусоидального тока.
контрольная работа [53,2 K], добавлен 28.07.2008Практические рекомендации по расчету сложных электрических цепей постоянного тока методами наложения токов и контурных токов. Особенности составления баланса мощностей для электрической схемы. Методика расчета реальных токов в ветвях электрической цепи.
лабораторная работа [27,5 K], добавлен 12.01.2010
