Определение напряжения в цепи
Выбор направления контурных токов и составление для каждого контура уравнения по 2-му закону Кирхгофа. Составление баланса мощностей для проверки. Вычисление комплекса фазного напряжения, сопротивления и тока в ветвях цепи по методу узлового напряжения.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.04.2015 |
| Размер файла | 450,8 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/
Задача 1
Дано: Е1=15В, Е4=5В, Е6=10В, Е7=30В, r1= r4= r6= r7= 1 Ом, R1=10 Ом, R4=15 Ом, R6=20 Ом, R7=15 Ом, R8=18 Ом.
Рис 1. Схема контурных токов
Разбиваем цепь (рисунок 1) на три взаимно независимых контура. Выбор направления контурных токов I11 , I22 , I33 выбираем по часовой стрелке. напряжение ток сопротивление
Составляем для каждого контура уравнение по 2-му закону Кирхгофа, где неизвестными являются контурные токи.
I11 (R1+R4) - I22 R4 = E1
I11 R4 + I22 (R4 +R6+R7+r4+r7) - I33 (R7+r6)= E6 - E4
I22 (R7+r6) + I33 (R7+R8+ r7+r8)= - E6 + E7
Подставляя значения сопротивлений, получим следующие уравнения
26 I11 - 15 I22 = 15
-15 I11 + 52 I22 -16 I33 = 5
-16 I22 +35 I33 = 20
В Excel существует функция МОПРЕД, которая вычисляет значение определителя матрицы. Вычислим значение главного определителя.
D=32789
Вычислим значения дополнительных определителей, заменяя столбец коэффициентов соответствующего контурного тока на столбец свободных членов.
D1=30885
D2=20745
D3= 28220
Вычислим контурные токи
I11=D1/D=0.942 A
I22=D2/D=0.633 A
I33=D3/D=0.861 A
Рис. 2 Направления токов в ветвях цепи.
Вычислим токи в ветвях, в которых накладываются 2 контурных тока
I4=I11-I22=0.942-0.633=0.309 A
I7=I33-I22=0.861-0.633=0.228 A
Составим баланс мощностей для проверки
?UkIk=15*0,942-5*0,633-10*0,228+30*0,861=14,13-3,165-2,28+25,83=34,515
?I2R=0.9422*11+0.3092*15+0.6332*21+0.2282*16+0.8612*19=9.761+1.432+8.414+0.832+14.085=34.524
Проверка выполнена успешно.
Задача 2
Дано: f=50Гц, I1=2A, L1=31.8 мГн, С1=79,6 мкФ, R2=20 Ом, L2=63.6 мГн, С2=159,2 мкФ, R3=15 Ом, L3=47.7 мГн, С3=106,2 мкФ, R4=15 Ом,.
Рис.3 Схема
XL1=2*3.14*50*31.8*10-3=10 Ом
XL2=2*3.14*50*63.6*10-3=20 Ом
XL3=2*3.14*50*47.7*10-3=15 Ом
XС1=1/(2*3.14*50*79.6*10-6 )=40 Ом
XС2=1/(2*3.14*50*159.2*10-6 )=20 Ом
XС3=1/(2*3.14*50*106.2*10-6 )=30 Ом
Вычисление комплекса напряжения в первой ветви цепи.
Примем начальную фазу тока равной нулю.
бi = 0,
тогда:
Э = Э · еj0 = 2
= Э ·j XL = j · 2 · 10 = j · 20 = 20 ·е j 90є
= Э · (-j XC )= - j · 2 · 40 = 80 ·е -j 90є
Определим комплекс сопротивлений ветвей 2 и 3
Определим комплекс тока в параллельных ветвях 2 и 3
I2= - j3
I2= 2 - j2
Вычислим силу тока в неразветвлённой части цепи
I4=I1+I2+I3=2 + (-j3) + (2-j2)=4-j5
Вычислим напряжение
U4= I4R4 = 96.05 ·е j51.34є =60 + j · 75
Вычислим общее напряжение
U=U123+U4=- j · 60 + 60 + j · 75=60 + j · 15=61.85 ·е j14.04є
Рис 4. Диаграмма напряжений (масштаб 5В/1дел)
Рис. 5 Диаграмма токов (масштаб 0,5А/1дел)
Задача 3
Дано:
UЛ=220В, ХLА=25 Ом, ХСА=40 Ом, ХLВ=40 Ом, ХСВ=20 Ом, RC=20 Ом
Рис.6 Электрическая схема.
Вычислим комплексы фазных сопротивлений
Определение по методу узлового напряжения
Подставим значения параметров
Подставим данные для определения фазных напряжений
5) Определение комплекса фазных токов
Проверка:
Вычисление мощности по фазам
Рис.7 Диаграмма напряжений (масштаб 25В/1дел)
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные 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 07.02.2013Составление системы уравнений для расчета токов во всех ветвях электрической цепи на основании законов Кирхгофа. Составление баланса мощностей источников и потребителей электроэнергии. Вычисление значения активных, реактивных и полных мощностей цепи.
контрольная работа [423,8 K], добавлен 12.04.2019Составление системы контурных уравнений для неориентированного графа, построение схемы электрической цепи. Определение тока в первой ветви и проверка баланса мощностей. Вычисление напряжения на ветвях цепи и построение векторной диаграммы токов.
контрольная работа [441,4 K], добавлен 25.12.2012Цепи с одним источником питания. Закона Ома, первый и второй законы Кирхгофа. Метод контурных токов. Примеры решения задач. Составление уравнения баланса мощностей согласно закону сохранения энергии. Выбор условно положительных направлений токов в ветвях.
презентация [647,8 K], добавлен 22.09.2013Определение 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 06.12.2013Расчет 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 05.07.2014Определение токов во всех ветвях электрической цепи. Составление и решение уравнения баланса мощностей. Уравнение второго закона Кирхгофа. Расчет значения напряжения на входе цепи u1(t). Активная, реактивная и полная мощности, потребляемые цепью.
контрольная работа [611,1 K], добавлен 01.11.2013Вычисление 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 07.08.2013Определение напряжения на нагрузки и токи во всех ветвях цепи методом узловых напряжений. Проверка соблюдения второго и третьего законов Кирхгофа для каждого контура схемы. Составление баланса мощностей источников и потребителей электрической энергии.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 07.11.2013Ориентированный 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 28.10.2012Определение 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 11.10.2012Определение 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 18.11.2014Расчет 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 27.04.2013Электрические цепи при гармоническом воздействии. Работа цепи при воздействии источников постоянного напряжения и тока. Расчет схемы методом наложения (суперпозиции). Нахождение токов в ветвях схемы методом контурных токов. Напряжения на элементах цепи.
курсовая работа [933,0 K], добавлен 18.12.2014Расчет 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 25.04.2012Составление системы уравнений по законам Кирхгофа и представление ее в дифференциальной и символической формах. Построение временных графиков мгновенных значений тока в одной из ветвей и напряжения между узлами электрической цепи. Расчет токов в ветвях.
контрольная работа [128,0 K], добавлен 06.12.2010Ознакомление 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 11.12.2014Специфика измерения силы тока амперметром и напряжения вольтметром. Методика расчета падения напряжения на приемниках по закону Ома и по второму закону Кирхгофа на различных участках цепи. Сравнительный анализ расчетных и измерительных параметров цепи.
лабораторная работа [22,9 K], добавлен 12.01.2010Сопротивление в комплексном виде. Определение общего эквивалентного сопротивления цепи, токов в ветвях параллельной цепи и напряжения на ее участках. Сравнение полной мощности в цепи с суммой активных и реактивных мощностей на ее отдельных участках.
контрольная работа [48,0 K], добавлен 22.11.2010Порядок 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 17.10.2009
