Электрические цепи
Определение тока короткого замыкания и мощности, отдаваемой источников во внешнюю сеть. Расчет коэффициента полезного действия электрической цепи. Определение действующего значения напряжения и активной мощности. Построение векторной диаграммы токов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.05.2016 |
| Размер файла | 289,4 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 Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Контрольная работа по дисциплине:
«Теоретические Основы Электротехники»
Раздел «Электрические цепи»
Задача 5.2
К источнику постоянного напряжения посредством двухпроводной линии подключены приемники электрической энергии с эквивалентным сопротивлением Rн. На расстоянии L=4 км от источника произошло короткое замыкание. Определить ток короткого замыкания Iкз и мощность P1, которую источник будет отдавать во внешнюю сеть в этом режиме работы. Напряжение на внешних зажимах источника U=200, сечение проводов S=120 мм2, удельные электрические сопротивления проводов при 200 С - r0. Объяснить, как изменится значение тока Iкз и мощность P1, если температура окружающего воздуха будет меньше 200 С. r0=0,246 Ом/км
Задача 5.3
Электрическая цепь содержит источник постоянного напряжения с ЭДС, равной Е=460 В, и внутренним сопротивлением Rв=0,4 Ом, к которому посредством проводов с сопротивлением Rл=1,2 Ом подключены два приемника электрической энергии с сопротивлениями R1=60 Ом и R2=60 Ом.
Определить ток источника электрической энергии, напряжение на приемниках и токи в них, а также мощности приемников, мощность источника и потери мощности в проводах линии. Рассчитать коэффициент полезного действия цепи.
Решение:
Заменяем два реальных приемника одним общим сопротивлением
Рассчитываем ток в цепи:
Напряжение на приемниках электрической энергии
Рассчитываем токи в приемниках:
Мощность на приемниках:
Мощность источника:
Потери мощности на проводах линии:
Коэффициент полезного действия цепи.
Задача 5.8
В электрической цепи однофазного синусоидального напряжения частотой 50 Гц, ток изменяется во времени по закону i=Imsin(?t+?i). Записать аналитическое выражение для напряжения и определить показания амперметра, вольтметра и ваттметра. Исходные данные Im=20 А, ?i=35 град, r=24 Ом.
Решение:
Действующее напряжение тока:
Находим действующее значение напряжение:
Рассчитаем активную мощность:
Аналитическое выражение для напряжения
Задача 5.11
К источнику однофазного синусоидального напряжения u=Umsin(?t+?u) частотой 50 Гц подключены резистор с сопротивлением r=24 Ом и конденсатор емкостью с=21 мкФ. Определить показания амперметра, вольтметра и ваттметра. Записать выражения для мгновенного значения тока i. Рассчитать реактивное и полное сопротивление цепи, реактивную и полную мощности. Построить в масштабе треугольник напряжении. Um=220 B, ?u =40 град.
Решение:
Действующее значение напряжение:
Емкостное сопротивление:
Полное сопротивление цепи:
Угол сдвига фаз между напряжением и током:
Действующее значение тока:
Мгновенное значение тока:
Активная мощность цепи:
Реактивно емкостная мощность:
Полная мощность цепи:
Задача 5.15
К источнику однофазного синусоидального напряжения u=Umsin?t частотой, параллельно подключены резистор с сопротивлением r=16 Ом и катушка с индуктивным сопротивлением ХL=16 Ом. Рассчитать действующее значение токов I, I1, I2. Построить в масштабе векторную диаграмму токов и напряжения.
Решение:
Действующее значение токов и напряжения
Активная мощность:
Реактивная мощность:
Полная мощность:
Задача 5.18
К источнику однофазного переменного напряжения с действующим значением и частотой 50 Гц подключены параллельно две ветви, одна из которых содержит емкость с сопротивлением , а вторая - последовательно включенные резистор с сопротивлением и индуктивность с сопротивлением . В цепи имеет место резонанс токов. Действующее значения токов в пассивных ветвях, измеренные амперметрами, равны . Определить показания амперметра в ветви с источником питания, а также значения активной и реактивной мощностей в пассивных ветвях и в ветви с источником питания. Построить в масштабе векторную диаграмму токов и напряжения.
ток напряжение электрический цепь
Разложим векторы тока на две составляющие, одна из которых совпадает по фазе с вектором напряжения и называется активной составляющей другая составляющая перпендикулярна вектору напряжения, опережает по фазе на 900 и называется реактивной составляющей.
Аналогично производиться разложение на две составляющие и вектора
Резонанс токов в электрической цепи возникает при выполнений следующего условия , т. е. при равенстве реактивных составляющих токов катушки и конденсатора.
Значит
Ток на резисторе:
Сопротивление на резисторе:
Равенство реактивных составляющих токов катушки и конденсаторов обуславливает равенство их реактивных мощностей
При этом условии реактивная мощность вырабатываемая источником , а полная мощность источника
Построим диаграмму: в 1см=30В; в 1см=1А
Задача 5.19
В трехфазной трехпроводной симметричной системе, известны линейное напряжение , а также активные r=6 Ом и емкостные ХС=8 Ом сопротивления фаз приемников. Определить действующее значение фазных напряжении и токов, активные, реактивные и полные мощности фаз, а также активную, реактивную и полную мощности трехфазного источника. Построить в масштабе векторную диаграмму напряжение и токов.
Решение
Найдем общее сопротивление одной фазы.
Т. к. нагрузка у нас симметричная, то фазное напряжение будет отличаться от линейного в раз:
Фазный ток найдем по формуле:
При симметричной нагрузке
Найдем активную, реактивную и полную мощности трехфазного источника.
Построим векторную диаграмму:
Задача 5.22
Трехфазная трехпроводная несимметричная система содержит трехфазный симметричный источник с линейным напряжением UЛ=240В и трехфазный несимметричный приемник с активным сопротивлением фаз ra=5 Ом, rb=6 Ом, rc=10 Ом, и емкостными сопротивлениями - xca=6 Ом, xcb=7 Ом, xcc=10 Ом. Определить токи в фазах приемника, активные, реактивные и полные мощности фаз приемника, активную реактивную и полную мощности трехфазного источника. Построить в масштабе векторную диаграмму напряжении и токов, из которой определить значения токов в линейных проводах.
Решение:
Действующее значение токов фаз:
Углы сдвига фаз между напряжением и токами фаз:
Активные мощности фаз приемника:
Реактивные мощности фаз приемника:
Активная, реактивная и полная мощности трехфазного источника:
Построим векторную диаграмму напряжении и токов в масштабе 1(см)=30В; 1(см)=4 А;
Значение токов в линейных проводах:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вычисление 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 07.08.2013Основные 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 07.02.2013Схема и пример расчета простейшей электрической цепи. Проверка баланса мощности. Построение векторно-топографической диаграммы. Определение напряжения по известному току. Расчет сложной электрической цепи. Матрица инциденций и матрица параметров цепи.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.02.2012Порядок расчета неразветвленной электрической цепи синусоидального тока комплексным методом. Построение векторной диаграммы тока и напряжений. Анализ разветвленных электрических цепей, определение ее проводимости согласно закону Ома. Расчет мощности.
презентация [796,9 K], добавлен 25.07.2013Моделирование электрической цепи с помощью программы EWB-5.12, определение значение тока в цепи источника и напряжения на сопротивлении. Расчет токов и напряжения на элементах цепи с использованием формул Крамера. Расчет коэффициента прямоугольности цепи.
курсовая работа [86,7 K], добавлен 14.11.2010Составление 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 25.12.2012Определение потребляемой мощности, отдаваемой всеми источниками, нахождение тока. Расчет значений реактивных сопротивлений в цепи, проверка найденных токов с помощью потенциальной диаграммы. Построение графиков изменения токов с помощью программы Mathcad.
контрольная работа [176,1 K], добавлен 24.11.2010Определение значения ударного тока. Преобразование схемы прямой последовательности и определение её параметров. Построение векторных диаграмм тока и напряжения. Определение сопротивления внешней цепи. Расчет токов КЗ в сетях напряжением выше 1000В.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 25.05.2015Расчет 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 02.10.2012Составление 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 31.08.2012Расчет трехфазной цепи с несимметричной нагрузкой (звезда). Определение активной, реактивной и полной мощности, потребляемой цепью. Расчет тягового усилия электромагнита. Магнитные цепи с постоянными магнитодвижущими силами. Алгоритм расчета цепи.
презентация [1,6 M], добавлен 25.07.2013Параметры двигателей, реакторов и трансформаторов в цепи. Определение однофазного и трехфазного тока короткого замыкания по заданным параметрам. Расчет электрической удаленности источников и симметричных режимов. Электромеханические переходные процессы.
контрольная работа [35,8 K], добавлен 03.01.2011Расчет короткого замыкания и его параметров в электроустановках напряжением до 1 кВ. Определение действующего значения периодической слагающей тока короткого замыкания в произвольный момент времени. Построение векторных диаграмм токов и напряжений.
курсовая работа [431,9 K], добавлен 21.08.2012Электрический ток в различных средах. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Составление системы уравнений для расчета токов. Определение токов и падений напряжений на ветвях, потребляемой мощности цепи. Построение векторной диаграммы токов.
курсовая работа [640,4 K], добавлен 19.05.2015Определение комплексных сопротивлений ветвей цепи, вид уравнений по первому и второму законах Кирхгофа. Сущность методов контурных токов и эквивалентного генератора. Расчет баланса мощностей и построение векторной топографической диаграммы напряжений.
контрольная работа [1014,4 K], добавлен 10.01.2014Расчет 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 14.11.2010Расчет трехфазного короткого замыкания. Определение мгновенного значения апериодической составляющей тока. Однофазное короткое замыкание. Определение действующего значения периодической составляющей тока. Построение векторных диаграмм токов и напряжений.
контрольная работа [196,9 K], добавлен 03.02.2009Составление баланса активной и реактивной мощностей генератора и нагрузки. Проверка его выполнимости для симметричного и несимметричного режимов. Расчет фазного и линейного напряжения и мощности генератора. Построение топографической диаграммы токов.
контрольная работа [374,5 K], добавлен 16.05.2015Изучение неразветвленной цепи переменного тока. Особенности построения векторных диаграмм. Определение фазового сдвига векторов напряжения на активном и индуктивном сопротивлении. Построение векторной диаграммы и треугольников сопротивления и мощностей.
лабораторная работа [982,7 K], добавлен 12.01.2010Определение токов и напряжения на всех участках исследуемой цепи. Составление баланса активных мощностей. Построение векторной диаграммы токов и напряжений. Разложение системы токов генератора на симметричные составляющие аналитически и графически.
задача [812,5 K], добавлен 03.06.2010
