Главная Коллекция "Revolution" Физика и энергетика Расчет линейных электрических цепей синусоидального тока

Расчет линейных электрических цепей синусоидального тока

Определить числа и составление уравнений Кирхгофа. Составление электрической схемы и её направленного графа. Расчет токов и напряжения в ветвях дерева схемы. Расчет электрической схемы методом контурных токов и узловых потенциалов в топологической форме.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	11.01.2017
Размер файла	290,6 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

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/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшее профессиональное образование

Национальный исследовательский университет «МИЭТ»

Кафедра «Электротехники»

Контрольная работа

на тему: Расчет линейных электрических цепей синусоидального тока

по курсу «Электротехника и электроника. Электротехника»

Руководитель: Сапожников Б.И.

Выполнил: Правдин Б.И.

Москва 2016

1. Определить число уравнений и составить их по уравнениям Кирхгофа

Дано: f=50 Гц, E₂=10+j10 В, E₄=80 В, J₉=400 мА, Z₁=30+j40 Ом, Z₂=j80 Ом, Z₃=40-j40 Ом, Z₄=40-j30 Ом, Z₅=50 Ом, Z₆=-j40 Ом, Z₇=30 Ом, Z₈=j36 Ом

Число узлов в цепи - 5, следовательно количество уравнений по 1-ому закону Кирхгофа - 4.

Число ветвей в цепи - 9, количество источников тока - 1, следовательно количество уравнений по второму закону Кирхгофа - 4.

Направление обхода во всех контурах - по часовой стрелке.

2. Изобразить электрическую схему и её направленный граф

3. Составить уравнения методом контурных токов (МКТ)

4. Во всех ветвях рассчитать токи, используя контурные токи (код в 15 задании)

Z = 30.0000 +40.0000i

0 +80.0000i

40.0000 -40.0000i

40.0000 -30.0000i

50.0000

0 -40.0000i

30.0000

0 +36.0000i

Zk = Columns 1 through 2

80.0000 0 +40.0000i

0 +40.0000i 30.0000 +40.0000i

0 -30.0000

-50.0000 0

Columns 3 through 4

0 -50.0000

-30.0000 0

70.0000 - 4.0000i 0 -36.0000i

0 -36.0000i 90.0000 + 6.0000i

Ek = 20.0000 -16.0000i

10.0000 +26.0000i

60.0000

Ik = 0.8843 - 0.3838i

0.0846 + 0.1055i

0.1223 + 0.5308i

0.9306 - 0.2263i

Ivk = 0.8843 - 0.3838i

0.0846 + 0.1055i

0.1223 + 0.5308i

0.9306 - 0.2263i

-0.4462 - 0.1574i

0.3997 - 0.4892i

0.0377 + 0.4253i

-0.8083 + 0.7571i

Ivka = 0.9640

0.1352

0.5447

0.9577

0.4732

0.6318

0.4270

1.1074

psiIvk = -23.4579

51.2604

77.0222

-13.6684

-160.5649

-50.7497

84.9345

136.8723

5. В алгебраической и полярной форме представить электрические токи

Э₁=0.8843 - 0.3838i=0.9640*

Э₂=0.0846 + 0.1055i=0.1352*

Э₃= 0.1223 + 0.5308i=0.5447*

Э₄= 0.9306 - 0.2263i=0.9577*

Э₅=-0.4462 - 0.1574i= 0.4732*

Э₆=0.3997 - 0.4892i= 0.6318*

Э₇=0.0377 + 0.4253i= 0.4270*

Э₈= -0.8083 + 0.7571i= 1.1074*

6. Составить уравнения методом узловых потенциалов (МУП)

7. Рассчитать напряжения в ветвях дерева схемы, а напряжения представить в алгебраической и полярной форме

Yp = Columns 1 through 2

0.0120 - 0.0035i 0 + 0.0125i

0 + 0.0125i 0.0458

0 -0.0125 - 0.0125i

-0.0120 + 0.0160i 0

Columns 3 through 4

0 -0.0120 + 0.0160i

-0.0125 - 0.0125i 0

0.0285 - 0.0033i -0.0160 - 0.0120i

-0.0160 - 0.0120i 0.0480 - 0.0040i

Jp = -0.5250 + 0.1250i

0.1250 - 0.1250i

-1.2800 - 0.9600i

1.6800 + 0.9600i

Fip = -19.5693 -15.9889i

-1.1310 -12.7589i

-27.2549 -29.0970i

22.3113 + 7.8724i

Fipa = 25.2706

12.8089

39.8681

23.6594

Fipg =-140.7497

-95.0655

-133.1277

19.4351

=-19.5693 -15.9889i=25.2706*=U_af

-1.1310 -12.7589i=12.8089*= U_bf

= -27.2549 -29.0970i=39.8681*= U_cf

=22.3113 + 7.8724i=23.6594*= U_df

U = -18.4383 - 3.2300i

26.1240 +16.3381i

-49.5662 -36.9694i

41.8806 +23.8613i

Ua = 18.7191

30.8123

61.8348

48.2011

Ug = -170.0637

32.0222

-143.2822

29.6722

8. Рассчитать токи во всех ветвях по напряжениям, рассчитанными методом узловых потенциалов

Uk = 41.8806 +23.8613i

-8.4383 + 6.7700i

26.1240 +16.3381i

30.4338 -36.9694i

22.3113 + 7.8724i

-19.5693 -15.9889i

-1.1310 -12.7589i

-27.2549 -29.0970i

I = 0.8843 - 0.3838i

0.0846 + 0.1055i

0.1223 + 0.5308i

0.9306 - 0.2263i

0.4462 + 0.1574i

0.3997 - 0.4892i

-0.0377 - 0.4253i

-0.8083 + 0.7571i

Ia = 0.9640

0.1352

0.5447

0.9577

0.4732

0.6318

0.4270

1.1074

Ig = -23.4579

51.2604

77.0222

-13.6684

19.4351

-50.7497

-95.0655

136.8723

Э₁=0.8843 - 0.3838i=0.9640*

Э₂=0.0846 + 0.1055i=0.1352*

Э₃= 0.1223 + 0.5308i=0.5447*

Э₄= 0.9306 - 0.2263i=0.9577*

Э₅=-0.4462 - 0.1574i= 0.4732*

Э₆=0.3997 - 0.4892i= 0.6318*

Э₇=0.0377 + 0.4253i= 0.4270*

Э₈= -0.8083 + 0.7571i= 1.1074*

9. Сравнить полученные токи, вычисленные по МКТ и МУП и представленные в полярной форме

МКТ

МУП

Э₁=0.8843 - 0.3838i=0.9640*

Э₂=0.0846 + 0.1055i=0.1352*

Э₃= 0.1223 + 0.5308i=0.5447*

Э₄= 0.9306 - 0.2263i=0.9577*

Э₅=-0.4462 - 0.1574i= 0.4732*

Э₆=0.3997 - 0.4892i= 0.6318*

Э₇=0.0377 + 0.4253i= 0.4270*

Э₈= -0.8083 + 0.7571i= 1.1074*

Э₁=0.8843 - 0.3838i=0.9640*

Э₂=0.0846 + 0.1055i=0.1352*

Э₃= 0.1223 + 0.5308i=0.5447*

Э₄= 0.9306 - 0.2263i=0.9577*

Э₅=-0.4462 - 0.1574i= 0.4732*

Э₆=0.3997 - 0.4892i= 0.6318*

Э₇=0.0377 + 0.4253i= 0.4270*

Э₈= -0.8083 + 0.7571i= 1.1074*

Результаты совпадают

10. Скопировать схему из Multisim с пробниками, показывающими значения контурных токов и напряжений в ветвях дерева

11. Рассчитать электрическую схему методом контурных токов и узловых потенциалов в топологической форме. Сравнить результаты расчетов (код в 15 задании)

МКТ:

Zv = Columns 1 through 2

30.0000 +40.0000i 0

0 0 +80.0000i

0 0

Columns 3 through 4

0 0

40.0000 -40.0000i 0

0 40.0000 -30.0000i

0 0

Columns 5 through 6

0 0

50.0000 0

0 0 -40.0000i

0 0

Columns 7 through 8

0 0

30.0000 0

0 0 +36.0000i

K = 1 0 0 0 1 1 0 0

0 1 0 0 0 -1 -1 0

0 0 1 0 0 0 1 1

0 0 0 1 -1 0 0 -1

Zt = Columns 1 through 2

80.0000 0 +40.0000i

0 +40.0000i 30.0000 +40.0000i

0 -30.0000

-50.0000 0

Columns 3 through 4

0 -50.0000

-30.0000 0

70.0000 - 4.0000i 0 -36.0000i

0 -36.0000i 90.0000 + 6.0000i

Et = 20.0000 -16.0000i

10.0000 +26.0000i

60.0000

Ixt = 0.8843 - 0.3838i

0.0846 + 0.1055i

0.1223 + 0.5308i

0.9306 - 0.2263i

Ivt =

0.8843 - 0.3838i

0.0846 + 0.1055i

0.1223 + 0.5308i

0.9306 - 0.2263i

-0.4462 - 0.1574i

0.3997 - 0.4892i

0.0377 + 0.4253i

-0.8083 + 0.7571i

Ivk =

0.8843 - 0.3838i

0.0846 + 0.1055i

0.1223 + 0.5308i

0.9306 - 0.2263i

-0.4462 - 0.1574i

0.3997 - 0.4892i

0.0377 + 0.4253i

-0.8083 + 0.7571i

МУП:

Yv = Columns 1 through 2

0.0120 - 0.0160i 0

0 0 - 0.0125i

0 0

Columns 3 through 4

0 0

0.0125 + 0.0125i 0

0 0.0160 + 0.0120i

0 0

Columns 5 through 6

0 0

0.0200 0

0 0 + 0.0250i

0 0

Columns 7 through 8

0 0

0.0333 0

0 0 - 0.0278i

A =

-1 1 0 0 0 1 0 0

0 -1 1 0 0 0 -1 0

0 0 -1 1 0 0 0 1

1 0 0 -1 -1 0 0 0

Yt = Columns 1 through 2

0.0120 - 0.0035i 0 + 0.0125i

0 + 0.0125i 0.0458

0 -0.0125 - 0.0125i

-0.0120 + 0.0160i 0

Columns 3 through 4

0 -0.0120 + 0.0160i

-0.0125 - 0.0125i 0

0.0285 - 0.0033i -0.0160 - 0.0120i

-0.0160 - 0.0120i 0.0480 - 0.0040i

Jv = -0.4000

0.4000

Je = -0.1250 + 0.1250i

0.1250 - 0.1250i

-1.2800 - 0.9600i

1.2800 + 0.9600i

Jt =

-0.5250 + 0.1250i

0.1250 - 0.1250i

-1.2800 - 0.9600i

1.6800 + 0.9600i

Jp =

-0.5250 + 0.1250i

0.1250 - 0.1250i

-1.2800 - 0.9600i

1.6800 + 0.9600i

fit =

-19.5693 -15.9889i

-1.1310 -12.7589i

-27.2549 -29.0970i

22.3113 + 7.8724i

Fip =

-19.5693 -15.9889i

-1.1310 -12.7589i

-27.2549 -29.0970i

22.3113 + 7.8724i

fita =

25.2706

12.8089

39.8681

23.6594

fitg =

-140.7497

-95.0655

-133.1277

19.4351

12. Определить режимы работы источников. Составить уравнение баланса мощности

U₂ и I₂сонаправлены, U₄ и I₄ сонаправлены, так что источники ЭДС работают в режиме источника. U_Jи J₉ разнонаправленны, так что источник тока работает в режиме источника.

Љ_e=Л₂*I?₂+ Л₄*I?₄=(10+10i)( 0.0846 - 0.1055i)+80(0.9306 + 0.2263i)=76.349+17.895i ВА

Љ_J=U?₉*J?₉=Z₁*I?₁*J?₉=(30+40i)*(0.8843 - 0.3838i)*0.4=16.7524+9.5432i ВА

Љ_Je = Љ_e+ Љ_J=76.349+17.895i+16.7524+9.5432i =93.1+27.4382i ВА

SP=P₁+ P₃+ P₄+P₅+ P₇= R₁*|I?₁|²+ R₃*|I?₃|²+ R₄*|I?₄|²+ R₅*|I?₅|²+ R₇*|I?₇|²=30*0.9640²+40*0.5447²+40*0.9577²+50*0.4732²+30*0.4270²=93.1 В

Q_L=|I?₁|²*X_L1+|I?₂|²*X_L2+|I?₈|²*X_L₈ =0.9640²*40+0.1352²*80+1.1074²*36=82.782 Вар

Q_С=|I?₃|²*X_C3+|I?₄|²*X_C4+|I?₆|²*X_C₆=0.5447²*40+0.9577²*30+0.6318²*40=55.35 Вар

Q_р= Q_L- Q_C=82.782-55.35 =27.432 Вар

Q_ре=93.1+27.432 ВА

13. Рассчитать и построить две топографические диаграммы: одна с потенциалами и напряжениями, вторая с электрическими токами

электрический ток напряжение граф

14. Собрать схемы в Multisim измерить токи во всех ветвях и узловые напряжения

15. Программы расчета МКТ и МУП

МКТ:

f=50; E2=10+j*10; E4=80; J9=0.4; z1=30+j*40; z2=j*80;z3=40-j*40;z4=40-j*30;z5=50;z6=-j*40;z7=30;z8=j*36;

Z=[z1;z2;z3;z4;z5;z6;z7;z8]

Zk=[z1+z5+z6 -z6 0 -z5; -z6 z2+z6+z7 -z7 0; 0 -z7 z3+z7+z8 -z8; -z5 0 -z8 z4+z5+z8]

e11=(z5+z6)*J9; e22=E2-z6*J9;e33=0;e44=E4-z5*J9; Ek=[e11;e22;e33;e44]

Ik=Zk\Ek

i11=Ik(1,1); i22=Ik(2,1);i33=Ik(3,1);i44=Ik(4,1);

i1=i11; i2=i22; i3=i33; i4=i44; i5=i11-i44-J9; i6=i11-i22-J9;i7=i33-i22;i8=i33-i44; Ivk=[i1;i2;i3;i4;i5;i6;i7;i8]

Ivka=abs(Ivk)

psiIvk=angle(Ivk)*180/pi

Z=[z1 z2 z3 z4 z5 z6 z7 z8]; Zv=diag(Z)

K=[1 0 0 0 1 1 0 0; 0 1 0 0 0 -1 -1 0; 0 0 1 0 0 0 1 1; 0 0 0 1 -1 0 0 -1]

Zt=K*Zv*K'

E=[0;E2;0;E4;0;0;0;0]; J=[0;0;0;0;J9;J9;0;0]; Et=K*(E+Zv*J)

Ixt=Zt\Et

Ivt=K'*Ixt

МУП:

f=50; E2=10+j*10; E4=80; J9=0.4; z1=30+j*40; z2=j*80;z3=40-j*40;z4=40-j*30;z5=50;z6=-j*40;z7=30;z8=j*36;

y1=1/z1; y2=1/z2; y3=1/z3; y4=1/z4; y5=1/z5; y6=1/z6; y7=1/z7; y8=1/z8;

Yp=[y1+y2+y6 -y2 0 -y1; -y2 y2+y3+y7 -y3 0; 0 -y3 y3+y4+y8 -y4; -y1 0 -y4 y1+y4+y5]

j11=-J9-y2*E2; j22=y2*E2; j33=-y4*E4; j44=J9+y4*E4; Jp=[j11;j22;j33;j44]

Fip=Yp\Jp

Fipa=abs(Fip)

Fipg=angle(Fip)*180/pi

phia=Fip(1,1); phib=Fip(2,1); phic=Fip(3,1); phid=Fip(4,1);

Uab=phia-phib; Ubc=phib-phic; Ucd=phic-phid; Uda=phid-phia; U=[Uab;Ubc;Ucd;Uda]

Ua=abs(U)

Ug=angle(U)*180/pi

Uk=[Uda; Uab+E2; Ubc; Ucd+E4; phid;phia;phib;phic]

Zk=[z1;z2;z3;z4;z5;z6;z7;z8];

I=Uk./Zk

Ia=abs(I)

Ig=angle(I)*180/pi

Yv=Zv^(-1)

A=[-1 1 0 0 0 1 0 0; 0 -1 1 0 0 0 -1 0; 0 0 -1 1 0 0 0 1; 1 0 0 -1 -1 0 0 0]

Yt=A*Yv*A'

jv=[J9 0 0 0 0 0 0 0];Jv=A*jv'

Ev=[0; E2; 0; E4; 0; 0; 0; 0]; Je=-A*Yv*Ev

Jt=A*jv'-A*Yv*Ev

fit=Yt\Jt

fita=abs(fit)

fitg=angle(fit)*180/pi

Размещено на Allbest.ru

...

контрольная работа "Расчет линейных электрических цепей синусоидального тока" скачать

Подобные документы

Расчет цепей постоянного тока
Составление 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 02.12.2012
Расчет линейных электрических цепей постоянного тока
Составление 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 03.10.2012
Расчет параметров электрической цепи
Составление на основе законов Кирхгофа системы уравнений для расчета токов в ветвях схемы. Определение токов во всех ветвях схемы методом контурных токов. Расчет системы уравнений методом определителей. Определение тока методом эквивалентного генератора.

контрольная работа [219,2 K], добавлен 08.03.2011
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
Расчет параметров электрических цепей постоянного тока средствами EXCEL
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 17.10.2009
Расчет электрической цепи постоянного тока
Расчет значения токов ветвей методом уравнений Кирхгофа, токов в исходной схеме по методу контурных токов и узловых напряжений. Составление уравнений и вычисление общей и собственной проводимости узлов. Преобразование заданной схемы в трёхконтурную.

контрольная работа [254,7 K], добавлен 24.09.2010
Анализ электрической цепи постоянного тока
Ориентированный 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 28.10.2012
Указания к выполнению контрольных работ
Уравнение 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 24.10.2012
Расчет токов в электрической цепи. Векторные диаграммы токов и напряжений
Составление 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 31.08.2012
Анализ электрического состояния линейных электрических цепей постоянного тока
Ознакомление 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 11.12.2014
Расчет линейных электрических цепей в переходном и стационарном режимах работы
Электрические 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 18.12.2014
Однофазные электрические цепи синусоидального тока
Определение 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 11.10.2012
Расчет и анализ электрических цепей
Расчет 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
Расчёт сложных электрических цепей постоянного тока с использованием закона Кирхгофа
Практические 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
Расчёт электрических цепей
Схемы линейных электрических цепей постоянного тока. Определение и составление необходимого числа уравнений по законам Кирхгофа для определения токов во всех ветвях. Определение тока в первой ветви методом эквивалентного генератора, результаты расчетов.

реферат [1,3 M], добавлен 15.12.2009
Расчет электрических цепей
Расчет 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 02.10.2012
Исследование электрической цепи синусоидального тока
Составление уравнений методом контурных токов и узловых потенциалов. Определение расхождения баланса мощностей источников и потребителей в процентах. Нахождение тока короткого замыкания. Построение топографических диаграмм. Сборка схемы в среде Multisim.

контрольная работа [2,0 M], добавлен 06.08.2013
Расчет линейных электрических цепей при негармоническом воздействии
Расчет токов в комплексном виде во всех ветвях цепи методом непосредственного применения законов Кирхгофа. Определение напряжения на каждой ветви методом узловых потенциалов, расчет токов с помощью закона Ома и сравнение их с предыдущими результатами.

курсовая работа [154,4 K], добавлен 03.09.2012
Методы расчета цепей постоянного тока
Разветвленная 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 28.07.2008
Расчёт электрических цепей
Методы контурных токов, узловых потенциалов, эквивалентного генератора. Составление уравнений по законам Кирхгофа. Линейные электрические цепи синусоидального тока. Трехфазная цепь с несимметричной нагрузкой. Расчет параметров четырехполюсника.

курсовая работа [772,1 K], добавлен 17.03.2015

Другие документы, подобные "Расчет линейных электрических цепей синусоидального тока"

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

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.