Главная Коллекция "Revolution" Физика и энергетика Методы расчетов сложной цепи постоянного тока

Методы расчетов сложной цепи постоянного тока

Расчет разветвленной цепи постоянного тока с одним источником питания. Метод эквивалентных преобразований электрических цепей. Расчет сложной цепи постоянного тока методом законов Кирхгофа. Расчет сложной цепи постоянного тока методом наложения.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 28.03.2014
Размер файла 162,4 K
рефераты на заказ со скидкой

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/

Задача № 1

Расчет разветвленной цепи постоянного тока с одним источником питания

Определить эквивалентное сопротивление электрической цепи постоянного тока (рис. 1, а) и распределение токов по ветвям. Вариант электрической цепи (включая ее участок 1-2 (рис. 1.1, б-и), ограниченный на схеме рис. 1.1, а пунктиром), положение выключателей В1 и В2 в схемах, величины сопротивлений резисторов … и питающего напряжения U для каждого из вариантов задания представлены в табл. 1.1.

а

б

в г

д е

ж и

Рис. 1.1. Варианты электрической цепи к задаче № 1

Таблица 1.1

Исходные данные к задаче № 1

Варианты

Величины

Положение

выключателей

Схема участка, ограниченного пунктиром

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

U, В

В1

В2

1

2

4

6

6

1

2

5

10

5

5

5

8

110

1

-

Рис. 1.1, а

2

2

1

6

7

1

2

3

5

15

10

2

8

110

2

-

Рис. 1.1, а

3

1

1

8

7

3

6

3

5

15

10

4

7

220

2

-

Рис. 1.1, а

4

1

1

6

6

1

1

6

10

5

10

1

2

220

1

-

Рис. 1.1, б

5

2

2

3

3

2

2

3

10

10

5

2

4

110

2

-

Рис. 1.1, б

6

1

1

6

6

2

2

3

10

5

10

3

6

110

1

-

Рис. 1.1, б

7

3

3

2

4

4

1

4

5

10

5

4

8

110

1

-

Рис. 1.1, в

8

3

2

8

12

1

1

2

15

10

20

5

10

220

2

-

Рис. 1.1, в

9

2

1

2

3

2

4

3

5

10

5

6

1

220

2

-

Рис. 1.1, в

10

1

2

1

1

2

2

4

5

10

10

7

2

220

1

5

Рис. 1.1, д

11

2

1

4

4

2

1

5

5

6

15

8

3

110

2

4

Рис. 1.1, д

12

2

2

1

1

3

1

4

5

8

20

9

4

220

1

4

Рис. 1.1, д

13

4

3

2

1

2

2

3

5

10

10

10

5

110

1

-

Рис. 1.1, ж

14

2

2

4

2

1

2

3

10

8

5

2

6

220

2

5

Рис. 1.1, д

15

3

2

5

6

2

1

2

10

15

10

4

7

110

2

-

Рис. 1.1, г

16

2

4

1

1

2

3

4

10

5

5

6

8

220

1

-

Рис. 1.1, г

17

6

6

4

2

1

3

4

5

15

10

1

2

110

2

-

Рис. 1.1, г

18

2

4

3

1

2

6

6

10

10

5

5

4

220

1

-

Рис. 1.1, е

19

1

6

1

2

1

3

4

4

6

5

4

3

110

1

-

Рис. 1.1, е

20

2

4

2

2

2

3

3

2

8

10

2

5

220

2

-

Рис. 1.1, е

21

1

2

1

2

3

2

2

3

10

15

3

8

110

2

-

Рис. 1.1, ж

22

3

3

4

2

3

2

2

1

10

5

4

10

220

1

-

Рис. 1.1, ж

23

2

2

5

3

2

1

2

5

10

10

6

1

110

2

-

Рис. 1.1, и

24

3

2

5

4

4

2

4

10

5

10

7

2

220

1

-

Рис. 1.1, и

25

4

3

4

2

4

1

6

15

5

10

8

3

110

1

-

Рис. 1.1, и

Ход решения задачи

Неразветвленная электрическая цепь характеризуется тем, что на всех ее участках протекает один и тот же ток, а разветвленная содержит одну или несколько узловых точек, при этом на участках цепи протекают разные токи.

При расчете неразветвленных и разветвленных линейных электрических цепей постоянного тока могут быть использованы различные методы, выбор которых зависит от вида электрической цепи.

При расчетах сложных электрических цепей во многих случаях целесообразно производить их упрощение путем свертывания, заменяя отдельные участки цепи с последовательным, параллельным и смешанным соединениями сопротивлений одним эквивалентным сопротивлением с помощью метода эквивалентных преобразований (метода трансфигураций) электрических цепей. постоянный ток электрический цепь

Электрическая цепь с последовательным соединением сопротивлений (рис. 1.2) заменяется при этом цепью с одним эквивалентным сопротивлением (рис. 1.3), равным сумме всех сопротивлений цепи:

,

где - сопротивления отдельных участков цепи.

Рис. 1.2. Последовательное

соединение сопротивлений

Рис. 1.3. Эквивалентная

схема замещения

При этом ток I в электрической цепи сохраняет неизменным свое значение, все сопротивления обтекаются одним и тем же током. Напряжения (падения напряжения) на сопротивлениях при их последовательном соединении распределяются пропорционально сопротивлениям отдельных участков:

.

При параллельном соединении сопротивлений все сопротивления находятся под одним и тем же напряжением U (рис. 1.4). Электрическую цепь, состоящую из параллельно соединенных сопротивлений, целесообразно заменить цепью с эквивалентным сопротивлением , которое определяется из выражения

,

где - сумма величин, обратных сопротивлениям участков параллельных ветвей электрической цепи (сумма проводимостей ветвей цепи); - сопротивление параллельного участка цепи; - эквивалентная проводимость параллельного участка цепи, ; n - число параллельных ветвей цепи.

При параллельном соединении двух сопротивлений и эквивалентное сопротивление , а токи распределяются обратно пропорционально их сопротивлениям, при этом .

Рис. 1.4. Параллельное соединение сопротивлений

При смешанном соединении сопротивлений (рис. 1.5), т. е. при наличии участков электрической цепи с последовательным и параллельным соединением сопротивлений, эквивалентное сопротивление цепи определяется в соответствии с выражением

; .

Рис. 1.5. Смешанное соединение сопротивлений

Задача № 2

Расчет сложной цепи постоянного тока методом законов Кирхгофа

Для электрической цепи постоянного тока (рис. 2.1), используя данные, приведенные в табл. 2.1, определить токи … в ветвях резисторов …методом уравнений Кирхгофа, режимы работы источников питания, составить баланс мощностей. Эдс и напряжения источников, сопротивления резисторов и положение выключателей для соответствующих вариантов задания приведены в табл. 2.1. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

Рис. 2.1. Сложная электрическая цепь постоянного тока

Ход решения задачи

В любой электрической цепи в соответствии с первым законом Кирхгофа алгебраическая сумма токов, направленных к узлу разветвления, равна нулю: , где Ik - ток k-й ветви.

В соответствии со вторым законом Кирхгофа алгебраическая сумма эдс в любом замкнутом контуре электрической цепи равна алгебраической сумме падений напряжений в этом контуре:

,

где - сопротивление участка цепи рассматриваемого контура; - ток в цепи сопротивления .

Метод уравнений Кирхгофа сводится к решению системы уравнений, количество которых равно числу неизвестных токов.

Таблица 2.1

Исходные данные к задаче № 2

Вариант

Величины

Замкнутые выключатели

, В

, В

, В

, В

, В

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

1

110

90

-

-

-

0,2

2

2

0,2

2

-

-

-

0,8

-

В2, В3, В4

2

110

-

80

-

-

0,2

2

2

-

0,2

1

-

-

0,8

-

В2, В4, В5

3

110

-

-

80

-

0,2

1

3

-

-

0,4

3

-

0,4

0,2

В2, В5, В6

4

110

-

-

-

80

0,2

3

1

-

-

-

0,4

0,3

0,4

0,2

В2, В6, В7

5

110

-

-

-

-

0,2

2

2

-

4

-

-

0,2

0,4

0,4

В2, В7, В4

6

110

220

150

-

-

1

-

-

2

2

5

-

-

1

-

В3, В4, В5

7

110

60

-

50

-

0,2

-

-

2

-

1

2

-

1,8

1

В3, В5, В6

8

110

40

-

-

20

0,2

-

-

2

-

-

1

1,2

1,9

1

В3, В6, В7

9

110

50

-

-

-

0,2

-

-

4

-

3

-

1

0,8

1

В3, В7, В5

10

110

-

40

40

-

0,4

-

-

-

2

0,4

0,4

-

1,6

1,6

В4, В5, В6

11

110

-

40

-

40

0,2

-

-

-

2

-

0,5

1,9

0,8

0,5

В4, В6, В7

12

110

-

80

-

-

0,4

-

-

-

4

-

1,3

1

0,6

1

В4, В7, В6

13

110

-

-

60

50

0,2

-

-

-

-

1

1

0,2

0,4

0,4

В5, В6, В7

14

220

-

-

60

-

0,2

1

1

-

-

0,5

-

1

0,2

0,6

В5, В7, В2

15

220

-

-

-

40

0,2

-

-

4

-

-

1

5

0,4

0,4

В6, В7, В3

16

220

10

-

-

-

0,4

2

2

0,2

0,1

-

-

-

0,8

-

В2, В3, В4

17

220

-

160

-

-

0,2

2

2

-

0,2

1

-

-

0,8

-

В2, В4, В5

18

220

-

-

160

-

0,2

1

3

-

-

0,4

2

-

0,4

-

В2, В5, В6

19

220

-

-

-

80

0,2

3

1

-

-

-

0,4

0,5

0,2

0,1

В2, В6, В7

20

220

-

-

-

-

0,4

2

2

-

0,5

-

-

0,4

0,8

0,8

В2, В7, В4

21

220

110

220

-

-

1

-

-

2

1

3

-

-

1

-

В3, В4, В5

22

220

20

-

20

-

0,2

-

-

2

-

0,5

3

-

1,8

1

В3, В5, В6

23

220

10

-

-

10

0,2

-

-

2

-

-

1

2

1,8

1

В3, В6, В7

24

220

40

-

-

-

0,1

-

-

4

-

0,5

-

1

0,4

1

В3, В7, В5

25

220

-

10

10

-

0,4

1

3

-

2

0,4

-

-

1,6

1,6

В4, В5, В2

При расчете электрических цепей этим методом выбирают условные положительные направления токов, эдс и напряжений на участках цепи, которые обозначают стрелками на схеме, затем выбирают замкнутые контуры и задаются положительным направлением обхода контуров. При этом для удобства расчетов направление обхода для всех контуров рекомендуется выбирать одинаковым (например, по часовой стрелке).

Для получения независимых уравнений необходимо, чтобы в каждый новый контур входила хотя бы одна новая ветвь, не вошедшая в предыдущие контуры, для которых уже записаны уравнения по второму закону Кирхгофа.

Число уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа, необходимое для выполнения расчета данной электрической цепи, равно числу взаимно независимых контуров.

Задача № 4

Расчет сложной цепи постоянного тока методом наложением

Определить токи в ветвях, режимы работы источников, проверить соблюдение баланса мощностей в электрической цепи постоянного тока (рис. 4.1,а). Эдс источников питания и , их внутренние сопротивления и , сопротивления резисторов …, а также схема включения резисторов на участке 2-3 цепи (ограничен пунктиром) (рис. 4.1, б-е) для соответствующих вариантов задания приведены в табл. 4.1. Задачу решить методом наложения.

г

е

Рис. 4.1. Варианты электрической цепи к задаче № 4

Ход решения задачи

Метод наложения (метод суперпозиции) применяется для расчета сложных электрических цепей постоянного тока несколькими источниками энергии. Наиболее целесообразно применять его при небольшом числе источников. По сравнению с другими методами он имеет преимущества в тех случаях, когда не требуется полного расчета цепи, а можно ограничиться, например, только определением токов на участках электрической цепи с источником питания.

Исходные данные к задаче № 4

Вариант

Величины

Схема

,

В

,

В

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

1

80

90

0,1

0,05

4

6

3

10

10

10

10

Рис. 4.1, а

2

85

95

0,1

0,05

1

2

2

12

12

12

12

Рис. 4.1, а

3

90

100

0,1

0,05

2

2

2

16

16

16

16

Рис. 4.1, а

4

95

105

0,1

0,05

2

4

3

20

20

20

20

Рис. 4.1, а

5

100

110

0,1

0,05

2

4

3

24

24

24

24

Рис. 4.1, а

6

105

115

0,1

0,05

2

3

4

2

2

1

2

Рис. 4.1, б

7

110

120

0,1

0,05

2

3

3

4

4

2

4

Рис. 4.1, б

8

115

125

0,1

0,05

2

3

3

5

5

2,5

5

Рис. 4.1, б

9

120

130

0,1

0,05

2

4

3

8

8

4

8

Рис. 4.1, б

10

125

135

0,1

0,05

1

2

1

10

10

5

10

Рис. 4.1, в

11

130

140

0,15

0,1

4

6

6

3

2

1

3

Рис. 4.1, в

12

135

145

0,15

0,1

3

5

5

6

5

1

6

Рис. 4.1, в

13

140

150

0,15

0,1

2

4

3

9

5

2

9

Рис. 4.1, в

14

145

155

0,15

0,1

1

2

3

15

10

5

15

Рис. 4.1, г

15

150

160

0,15

0,1

1

2

2

18

10

8

18

Рис. 4.1, г

16

155

165

0,2

0,15

2

3

4

2

3

2

2

Рис. 4.1, г

17

160

170

0,2

0,15

1

2

1

3

3

3

3

Рис. 4.1, г

18

165

175

0,2

0,15

1

2

1

4

4

4

4

Рис. 4.1, д

19

170

180

0,2

0,15

1

2

1

5

5

5

5

Рис. 4.1, д

20

175

185

0,2

0,15

1

1

1

6

6

6

6

Рис. 4.1, д

21

80

85

0,1

0,05

1

2

1

2

3

3

3

Рис. 4.1, д

22

85

90

0,1

0,05

2

2

3

1

3

3

3

Рис. 4.1, е

23

90

95

0,1

0,05

2

2

4

1

6

6

6

Рис. 4.1, е

24

95

100

0,1

0,05

0,5

0,5

0,5

2

9

9

9

Рис. 4.1, е

25

100

105

0,1

0,05

1

1

2

1

12

12

12

Рис. 4.1, е

Размещено на Allbest.r

...

Подобные документы

  • Расчет сложной электрической цепи постоянного тока

    Расчет значений тока во всех ветвях сложной цепи постоянного тока при помощи непосредственного применения законов Кирхгофа и метода контурных токов. Составление баланса мощности. Моделирование заданной электрической цепи с помощью Electronics Workbench.

    контрольная работа [32,6 K], добавлен 27.04.2013

  • Расчет сложной цепи постоянного тока

    Основные методы расчета сложной цепи постоянного тока. Составление уравнений для контуров по второму закону Кирхгофа, определение значений контурных токов. Использование метода эквивалентного генератора для определения тока, проходящего через резистор.

    контрольная работа [364,0 K], добавлен 09.10.2011

  • Электрические цепи постоянного и синусоидального тока

    Исследование основных особенностей электромагнитных процессов в цепях переменного тока. Характеристика электрических однофазных цепей синусоидального тока. Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Составление полной системы уравнений Кирхгофа.

    реферат [122,8 K], добавлен 27.07.2013

  • Исследование сложной электрической цепи постоянного тока

    Экспериментальное исследование электрических цепей постоянного тока методом компьютерного моделирования. Проверка опытным путем метода расчета сложных цепей постоянного тока с помощью первого и второго законов Кирхгофа. Составление баланса мощностей.

    лабораторная работа [44,5 K], добавлен 23.11.2014

  • Исследование линейных электрических цепей постоянного тока

    Основные законы электрических цепей. Освоение методов анализа электрических цепей постоянного тока. Исследование распределения токов и напряжений в разветвленных электрических цепях постоянного тока. Расчет цепи методом эквивалентных преобразований.

    лабораторная работа [212,5 K], добавлен 05.12.2014

  • Расчет сложной электрической цепи постоянного тока

    Расчет токов во всех ветвях электрической цепи методом применения правил Кирхгофа и методом узловых потенциалов. Составление уравнения баланса мощностей. Расчет электрической цепи переменного синусоидального тока. Действующее значение напряжения.

    контрольная работа [783,5 K], добавлен 05.07.2014

  • Электротехника и основы электроники

    Однофазные цепи синусоидального тока. Двигатели постоянного тока параллельного возбуждения. Расчет линейной цепи постоянного тока методом двух законов Кирхгофа. Расчет характеристик асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором.

    методичка [1,4 M], добавлен 03.10.2012

  • Расчет резистивных цепей постоянного тока

    Свойства 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 07.04.2015

  • Расчет тока в линейных проводах и разветвленной цепи

    Расчет разветвленной цепи постоянного тока с одним или несколькими источниками энергии и разветвленной цепи синусоидального переменного тока. Построение векторной диаграммы по значениям токов и напряжений. Расчет трехфазной цепи переменного тока.

    контрольная работа [287,5 K], добавлен 14.11.2010

  • Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами

    Специфические особенности расчета цепи постоянного тока классическим методом. Характеристика и расчет цепи постоянного тока операторным методом. Сравнительный анализ результатов произведенных расчетов. Особенности расчета цепи синусоидального тока.

    реферат [863,1 K], добавлен 30.08.2012

  • Расчет параметров электрической цепи постоянного и переменного тока

    Расчет параметров цепи постоянного тока методом уравнений Кирхгофа, и узловых напряжений. Расчет баланса мощностей. Построение потенциальной диаграммы. Сравнение результатов вычислений. Расчет параметров цепи переменного тока методом комплексных амплитуд.

    курсовая работа [682,1 K], добавлен 14.04.2015

  • Линейные цепи постоянного тока

    Основные элементы и характеристики электрических цепей постоянного тока. Методы расчета электрических цепей. Схемы замещения источников энергии. Расчет сложных электрических цепей на основании законов Кирхгофа. Определение мощности источника тока.

    презентация [485,2 K], добавлен 17.04.2019

  • Изучения применения закона ома для цепей постоянного тока

    Закон Ома для участков цепи и закон Ома для полной цепи. Применения правил Кирхгофа для расчета цепей постоянного тока. Постановка задачи о расчете цепи постоянного тока.

    лабораторная работа [22,7 K], добавлен 18.07.2007

  • Теоретические основы электротехники

    Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Определение тока в ветвях по законам Кирхгофа. Суть метода расчета напряжения эквивалентного генератора. Проверка выполнения баланса мощностей. Расчет однофазной электрической цепи переменного тока.

    контрольная работа [542,1 K], добавлен 25.04.2012

  • Расчет линейных электрических цепей

    Произведение расчетов разветвленной цепи постоянного тока с несколькими источниками электрической энергии; цепи переменного тока с параллельным соединением приемников, трехфазной цепи при соединении "звездой"; однокаскадного низкочастотного усилителя.

    контрольная работа [2,2 M], добавлен 31.01.2013

  • Исследование цепей постоянного и переменного тока

    Расчет линейных электрических цепей постоянного тока, определение токов во всех ветвях методов контурных токов, наложения, свертывания. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Анализ электрического состояния линейных цепей переменного тока.

    курсовая работа [351,4 K], добавлен 10.05.2013

  • Электротехника с основами электроники

    Электрические цепи постоянного тока. Электромагнетизм. Однофазные и трехфазные цепи переменного тока. Электрические машины постоянного и переменного тока. Методические рекомендации по выполнению контрольных работ "Расчет линейных цепей постоянного тока".

    методичка [658,2 K], добавлен 06.03.2015

  • Разработка электрической цепи

    Расчет линейной электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа, методом контурных токов, узловых. Расчет баланса мощностей цепи. Определение параметров однофазной линейной электрической цепи переменного тока и их значений.

    курсовая работа [148,1 K], добавлен 27.03.2016

  • Источники и потребители электрической энергии постоянного тока

    Анализ трехфазной цепи при включении в нее приемников по схеме "треугольник". Расчет двухконтурной электрической цепи. Метод эквивалентных преобразований для многоконтурной электрической цепи. Метод применения законов Кирхгофа для электрической цепи.

    курсовая работа [310,7 K], добавлен 22.10.2013

  • Анализ линейной цепи постоянного тока, трехфазных цепей переменного тока

    Основные законы и методы анализа линейных цепей постоянного тока. Линейные электрические цепи синусоидального тока. Установившийся режим линейной электрической цепи, питаемой от источников синусоидальных ЭДС и токов. Трехфазная система с нагрузкой.

    курсовая работа [777,7 K], добавлен 15.04.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены