Расчет сложных электрических цепей постоянного тока
Определение мощности, величины и направления токов. Сущность и содержание законов Кирхгофа. Принципы расчета контурного движения электрического заряда в проводнике. Этапы вычисления узлового напряжения и значения параметров для электрической цепи.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.05.2014 |
| Размер файла | 174,8 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/
РАСЧЕТ СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Цель: освоить методы расчета сложных электрических цепей.
Содержание: по заданным ЭДС и сопротивлениям, определить величины и направления токов во всех ветвях, мощности на всех участках и составить баланс мощностей. Значения ЭДС заданы в вольтах, а сопротивления в Омах.
Необходимо: рассчитать сложную электрическую цепь методами законов Кирхгофа, контурных токов и двух узлов. Электрическая схема приведена на рис. 1.
Рис. 1:
Построим…
Рис. 2:
Схема (рис. 2) состоит из 4 ветвей и 2 узлов (m = 4, n = 2).
На схеме обозначены выбранные положительные направления всех токов.
По первому закону Кирхгофа составляем:
n - 1 = 2 - 1 = 1
Уравнение для узла А:
I_1 - I_2 + I_3 - I_4 = 0
По второму закону Кирхгофа составляем:
m - 1 = 4 - 1 = 3
Уравнения для контуров (направление обхода принимаем по движению часовой стрелки):
E_2 = I_1 (R_2 + R_4) + I_2 R_5 - E_1 = - I_2 R_5 - I_3 R_1 - E_1 + E_3 = I_3 R_1 + I_4 R_3)
Подставим в систему уравнений числовые значения:
I_1 - I_2 + I_3 - I_4 = 06I_1 + 6I_2 = 10 - 6I_2 - 4I_3 = - 122I_3 + 2I_4 = 18
Решив эту систему уравнений, получим:
I_2 = I_4 = 1, 41 A, I_5 = 0, 26 A, I_1 = 2, 62 A, I_2 = 3, 77 A
Выбираем в схеме взаимно независимые контуры I, II и III. (рис. 3).
Для выбранных независимых контуров принимаем произвольно направления контурных токов в них.
Рис. 3:
По второму закону Кирхгофа составим уравнения для контурных токов I_I, I_II и I_III:
(E_2 = I_1 (R_2 + R_4 + R_5) - I_II R_5 @E_1 = - I_1 R_5 + I_II (R_1 + R_5) - I_III) R_1@E_1 + E_3 = - I_II R_1 + I_III (R_1 + R_3)
Подставим в систему уравнений числовые значения:
12I_I - 6I_2 = 10 @ - 6I_I + 10I_II - 4I_III = - 12@ - 4I_II + 6I_III = 18
Решив эту систему уравнений, получим:
I_1 = 1,41A I_II = 1,15A I_III = 3,77 A
Определим значение токов в ветвях:
I_2 = I_4 = I_I = 1,41 A, I_5 = I_I - I_II = 1,41 - 1,15 = 0, 26 A
I_1 = I_III - I_II = 3,77 - 1,15 = 2,62 A I_3 = I_III = 3,77 A
Токи в ветвях цепи:
I_2 = I_4 = (E_2 - U_AB) g_1 = (10 - 1,538)•1 ч (2 + 4) = 1,41 A
I_5 = U_AB ч R_5 = 1,538 ч 6 = 0,26 A
I_1 = (E_1 - U_AB) g_3 = (12 - 1,538)•1 ч 4 = 2,62 A
I_3 = (E_3 + U_AB) g_4 = (6 + 1,538)•1 ч 2 = 3,77 A
Вычислим узловое напряжение: ток электрический заряд
U_AB = (E_2 g_1 + E_1 g_3 + E_3 g_4) ч (g_1 + g_2 + g_3 + g_4) = (E_2 ч (R_2 + R_4) + E_1 ч R_1 - E_3 ч R_3) ч (1 ч (R_2 + R_4) + 1 ч R_5 + 1 ч R_1 + 1 ч R_3) = (10 ч (2 + 4) + 12 ч 4 - 6 ч 2) ч (1 ч (2 + 4) + 1 ч 6 + 1 ч 4 + 1 ч 2) = 1, 538 В
Рис. 4:
Составим баланс мощностей и проверим правильность решения вопроса:
E_1 I_1 + E_2 I_2 + E_3 I_3 = I_1^2 R_1 + I_2^2 R_2 + I_3^2 R_3 + I_4^2 R_4 + I_5^2 R_5
Подставим заданные и полученные значения параметров цепи:
12•2,62 + 10•1,41 + 6•3,77 = 2,62^2•4 + 1,41^2•2 + 3,77^2•2 + 1,41^2•4 + 0,26^2•6 = 68,2 Вт = 68,2
Результаты расчетов, показывают, что баланс верен.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
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 17.04.2019Практические 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 12.01.2010Анализ электрических цепей постоянного тока. Расчёт токов с помощью законов Кирхгофа. Расчёт токов методом контурных токов. Расчёт токов методом узлового напряжения. Исходная таблица расчётов токов. Потенциальная диаграмма для контура с двумя ЭДС.
курсовая работа [382,3 K], добавлен 02.10.2008Ознакомление с основами метода уравнений Кирхгофа и метода контурных токов линейных электрических цепей. Составление уравнения баланса электрической мощности. Определение тока любой ветви электрической цепи методом эквивалентного источника напряжения.
курсовая работа [400,7 K], добавлен 11.12.2014Экспериментальное 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 23.11.2014Порядок 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 17.10.2009Понятие и общая характеристика сложных цепей постоянного тока, их отличительные признаки и свойства, сущность и содержание универсального метода анализа и расчета параметров. Метод уравнений Кирхгофа, узловых потенциалов, контурных токов, наложения.
контрольная работа [189,5 K], добавлен 22.09.2013Расчет 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 27.04.2013Определение напряжения в узлах электрической цепи. Получение тока ветвей цепи и их фазы методами контурных токов, узловых потенциалов и эквивалентного генератора. Теорема об эквивалентном источнике напряжения. Применение первого и второго закона Кирхгофа.
курсовая работа [816,5 K], добавлен 18.11.2014Определение всех неизвестных токов и сопротивления, величины и полярности с помощью законов Кирхгофа и Ома. Электрическая схема, получающаяся при замыкании ключей. Расчет схемы с двумя узлами методом узлового напряжения. Уравнение баланса мощностей.
контрольная работа [65,3 K], добавлен 06.04.2009Расчет 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 31.08.2012Вычисление численного значения токов электрической цепи и потенциалов узлов, применяя Законы Ома, Кирхгофа и метод наложения. Определение баланса мощностей и напряжения на отдельных элементах заданной цепи. Расчет мощности приемников (сопротивлений).
практическая работа [1,4 M], добавлен 07.08.2013Расчет 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 27.03.2016Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов и узловых напряжений. Электрические цепи однофазного тока, определение показаний ваттметров. Расчет параметров трехфазной электрической цепи.
курсовая работа [653,3 K], добавлен 02.10.2012Анализ электрического состояния цепей постоянного или переменного тока. Системы уравнений для определения токов во всех ветвях схемы на основании законов Кирхгофа. Исследование переходных процессов в электрических цепях. Расчет реактивных сопротивлений.
курсовая работа [145,0 K], добавлен 16.04.2009Решение линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока, однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Схема замещения электрической цепи, определение реактивных сопротивлений элементов цепи. Нахождение фазных токов.
курсовая работа [685,5 K], добавлен 28.09.2014Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов. Расчет однофазных цепей переменного тока. Уравнение мгновенного значения тока источника, баланс мощности.
реферат [1,3 M], добавлен 05.11.2012Расчет 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 10.05.2013Расчет линейной электрической цепи постоянного тока, а также электрических цепей однофазного синусоидального тока. Определение показаний ваттметров. Вычисление линейных и фазных токов в каждом трехфазном приемнике. Векторные диаграммы токов и напряжений.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.10.2013Расчет электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа, методом контурных токов, методом узловых потенциалов. Расчет реактивных сопротивлений, комплексов действующих значений токов, баланса активных и реактивных мощностей цепи.
курсовая работа [143,9 K], добавлен 17.02.2016
