Расчет цепи постоянного тока
Написание по законам Кирхгофа системы уравнений для определения неизвестных токов и ЭДС в ветвях схемы. Определение неизвестных токов методом контурных токов. Составление баланса мощностей для схемы. Определение напряжения, измеряемого вольтметрами.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | задача |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.10.2017 |
| Размер файла | 68,1 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 РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1
по курсу «Электротехника и электроника»
РАСЧЕТ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
вариант 16
Исполнитель: Руководитель:
студент Мурашёв И.А. Артамонов А.Т.
группа ЭП-41
Москва 2003
Задание
кирхгоф ток вольтметр мощность
Для схемы 1:
Написать по законам Кирхгофа систему уравнений для определения неизвестных токов и ЭДС в ветвях схемы .
Определить неизвестные токи и ЭДС в ветвях схемы методом контурных токов.
Составить баланс мощностей для исходной схемы.
Определить напряжения, измеряемые вольтметрами.
Методом эквивалентного источника напряжения определить ток во второй ветви (где R2 и Е2), а также найти величину и направление ЭДС, которую надо дополнительно включать в эту же ветвь, чтобы ток в ней увеличился в 2 раза и изменил свое направление.
Указание: ЭДС эквивалентного источника напряжения определить из расчета режима холостого хода второй ветви; расчет токораспределения в оставшейся части схемы выполнить методом узловых потенциалов; входное сопротивление эквивалентного источника определить методом преобразования схемы.
Выполнить моделирование в программе Electronic WorkBench.
Параметры схемы приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
R1 (Ом) |
R2 (Ом) |
R3 (Ом) |
R4 (Ом) |
R5 (Ом) |
R6 (Ом) |
R7 (Ом) |
R8 (Ом) |
E1 (В) |
E2 (В) |
E3 (В) |
E4 (В) |
E5 (В) |
E6 (В) |
I1 (А) |
J (А) |
|
|
4 |
4 |
5 |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
? |
40 |
50 |
60 |
30 |
15 |
2 |
1 |
На преобразованной схеме пронумерованы узлы (1-3), обозначены выбранные направления токов I2, I3, I4, I5, (I1, J - заданы) в ветвях и контурных токов I`1, I`2, I`3, а также направление обхода контуров (по часовой стрелке). А также J преобразована в E`1.
Задание 1
Написать по законам Кирхгофа систему уравнений для определения неизвестных токов и ЭДС в ветвях схемы и решить её.
5. Решим систему из 5-ти уравнений в программе Mathcad при помощи функции Given и найдём значения токов I2, I3, I4, I5, и ЭДС Е1:
E1 = 44,743 [B]
I2 = -7,6 [A]
I3 = 3,429 [A]
I4 = -9,6 [A]
I5 = -1,429 [A]
Также для решения можно использовать матрицы:
I2 = -7,6 [A]
I3 = 3,429 [A]
I4 = -9,6 [A]
I5 = -1,429 [A]
E1 = 44,743 [B]
Задание 2
Определить неизвестные токи и ЭДС в ветвях схемы методом контурных токов.
Зная контурные токи, найдём значения токов I2, I3, I4, I5. Мы знаем, если по сопротивлению протекает несколько контурных токов, то ток в данной ветви равен алгебраической сумме контурных токов. Отсюда:
I2 = I`2= -7,6 [A]
I3 = I`1-I`3= 3.429[A]
I4 = I`3=-9,6 [A]
I5 = I`2-I`1= -1.429 [A]
E1 = 44,743 [B]
Задание 3
Составить баланс мощностей для исходной схемы.
Задание 4
Определить напряжения, измеряемые вольтметрами.
1. Рассмотрим фрагмент цепи, к которому подключен первый вольтметр.
2. Рассмотрим фрагмент цепи, к которому подключен второй вольтметр.
Задание 5
Методом эквивалентного генератора определить ток во второй ветви (E2, R2), а также найти величину и направление ЭДС, которую надо дополнительно включать в эту же ветвь, чтобы тое в ней увеличился в 2 раза и изменил свое направление. Примечание: ЭДС эквивалентного источника напряжения определить из расчета режима холостого хода второй ветви; расчет токораспределения в оставшейся части схемы выполнить методом узловых потенциалов; входное сопротивление эквивалентного источника определить методом преобразования схемы.
Разобьём схему 2 на две части: 1- веточка с током I2 ; 2- вся остальная схема.
1. Найдём Rэкв относительно точек 1 и 3 (источники ЭДС закорочены, источники тока оборваны, R2 в расчет не принимается).
Rэкв= 2.85[Ом]
2. Расчет Еэкв с помощью метода узловых потенциалов. Для этого представим все источники ЭДС в виде источников тока.
Eэкв= Uxx= 3 - 1
Узел 1 - базовый: 1 = 0.
Потенциалы точки 3: 3= -12,06 [B]
Eэкв = 3 - 1 = -12,06 - 0 =-12,06 [B]
3. Расчет тока I2.
Задание 6
Выполнить моделирование в программе Electronic WorkBench.
В работе всё моделирование выполнено в программе Electronic WorkBench 6.0.
Сводная таблица результатов.
|
Показания из EWB |
Метод узловых и контурных уравнений |
Метод контурных токов |
4-ое задание |
Метод эквивалентного источника напряжения |
||
|
I 2 [A] |
-7,6 |
-7,6 |
-7,6 |
-7,6 |
||
|
I 3 [A] |
3,429 |
3,429 |
3,429 |
|||
|
I 4 [A] |
-9,6 |
-9,6 |
-9,6 |
|||
|
I 5 [A] |
1,429 |
-1,429 |
-1,429 |
|||
|
E 1 [B] |
44,743 |
44,743 |
44,743 |
|||
|
U 1 [B] |
27.143 |
27.145 |
||||
|
U 2 [B] |
27.143 |
27.142 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
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 03.10.2012Составление 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 08.03.2011Ориентированный 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 28.10.2012Составление 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 02.12.2012Расчет заданной схемы по законам Кирхгофа. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Уравнение баланса мощностей, проверка его подстановкой числовых значений. Комплексные действующие значения токов в ветвях схемы. Построение векторных диаграмм.
контрольная работа [736,7 K], добавлен 11.01.2011Разветвленная 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 28.07.2008Составление 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 12.04.2019Основные 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 07.02.2013Порядок 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 17.10.2009Уравнение 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 24.10.2012Расчет 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 24.09.2010Определение 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 06.04.2009Практические 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 12.01.2010Электрические 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 18.12.2014Составление 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 25.12.2012Система уравнений для расчётов токов на основании законов Кирхгофа. Определение токов методами контурных токов и узловых потенциалов. Вычисление баланса мощностей. Расчет тока с помощью теоремы об активном двухполюснике и эквивалентном генераторе.
практическая работа [276,5 K], добавлен 20.10.2010Вычисление 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 07.08.2013Составление по данной схеме на основании законов Кирхгофа уравнений, необходимых для определения всех токов. Определение токов всех ветвей методом контурных токов. Расчет потенциалов узлов, построение графика зависимости мощности, выделяемой на резисторе.
контрольная работа [697,6 K], добавлен 28.11.2010Методика определения всех оков заданной цепи методом контурных токов и узловых напряжений, эквивалентного генератора. Проверка по законам Кирхгофа. Составление баланса мощностей. Формирование потенциальной диаграммы, расчет ее главных параметров.
контрольная работа [108,1 K], добавлен 28.09.2013Схемы 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
