Методы анализа электрических схем
Решение системы уравнений с применением правила Киргофа и компьютерной программы Mathcad. Обозначение токов и функции Бесселя. Расчёт сопротивлений, напряжений и общей потребляемой мощности. Построение векторной и потенциальной диаграммы токов в узлах.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.10.2017 |
| Размер файла | 67,8 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://allbest.ru
Федеральное агентство по образованию РФ
Рязанский Государственный Радиотехнический Университет
Кафедра ТОЭ
Расчетно-графическая работа
«Методы анализа электрических схем»
Выполнил: ст. Субботин Н.В.
Проверил: Прошков.
Рязань, 2011
Задание №1
Исходные данные: R1=20; R2=10
R3=20; R4=30
R5=15; R6=27; R7=36
E1=60;
E2=30
E=10*I4
J=1
Размещено на http://allbest.ru
Схема 1
Решение: Решим задачу с помощью программы Mathcad.
Вначале необходимо ввести значения элементов схемы:
; ;
; ;
; ;
;
В схеме 5 узлов поэтому количество уравнений по 1-ому правилу Кирхгофа:4
На схеме 2 независимых контуров, поэтому количество уравнений по 2-ому правилу Кирхгофа:2 . Так же возьмём общий контур.
Ток, вытекающий в узел считать положительным.
Поскольку в Mathcad буквы I и J с цифрами первого десятка используются для обозначения функции Бесселя, то для обозначения токов будем использовать обозначения i и j. Для записи системы уравнений используется оператор “Given”.
Решение системы уравнений находится с помощью оператора “Find”.
Присвоим вручную найденные значения токов соответствующим переменным.
Найдем мощность выделяющуюся на сопротивлениях,
Потом напряжение на источнике тока и мощность, отдаваемая всеми источниками: киргоф mathcad бессель напряжение ток
Мощность, отдаваемая источниками PEJ, совпадает с мощностью, рассеиваемой на сопротивлениях в пределах точности вычислений.
Задание 2
Исходные данные: w=3200рад/с; R1=100Ом; R2=30Ом
L1=25мГн; С1=3мкФ; J=0,1cos (wt-600)
Схема 2
Решение: Найдем значение тока.
J=0.07071e-j60 (A)
Рассчитаем входное сопротивление между точками:
ZL=j•25•10-3•3200=80ej90(Ом)
ZC=-j•1/(3200•3•10-6)=104.166e-j90(Ом)
ZCR2=ZC+R2=104.166j+30=108.399e-j73.933
ZCR2L=(ZCR2•ZL)/(ZCR2+ZL) =8671.92ej16.067/38.5226e-j38.853=225.112ej54.92
Zобщ.= (ZCR2L•R1)/ (ZCR2L+R1) = (225.112ej54,92•100)/ (225.112ej54,92 + 100) = 76.518ej16.151
Рассчитаем комплексное напряжение U12:
U12=J•Zобщ=0.07071e-j60•76.518ej16.151=5.4091e-43.849j
Найдём комплексные токи I1I2I3:
I1=(U12/R1)=5.4098e-j43.849/100=0.0541e-j43.849
I2=(U12/ZL)=5.4098e-j43.849/80ej90=0.0676e-j133.849
I3=(U12/ZCR2)=5.4098e-j43.849/108.399e-j73.933=0.05ej30.084
Мгновенные значения токов:
i1=0.077cos(3200t+43.849)
i2=0.096cos(3200t+133.849)
i3=0.071cos(3200t-30.084)
Активная мощность:
P=U12Jcos(ц)
P =3.8641•0.07071cos(-43.849+60)=0.96•0.273=0.2622 (Вт)
Реактивная мощность:
Q= U12Jsin(ц)
Q = 3.8641•0.07071cos(-43.849+60)=0.2781•0.273=0.0759 (ВАр)
Полная мощность:
S=U12J
S =3.8641•0.07071=0.273 ВА
Рассчитаем напряжение на элементах схемы:
UR1=UL=5.4098
UR2=0.05ej30,084•30=1.5
Uc=0.05ej30,084•104.166e-j90=5.21
Построим векторную и потенциальную диаграмму:
Размещено на http://allbest.ru
Задача 3
Исходные данные:(Схема 2)
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Электрический 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 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 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 03.06.2010Определение 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 10.01.2014Составление схемы замещения. Расчет индуктивных сопротивлений схемы. Определение сверхпереходного тока короткого замыкания. Расчет активных сопротивлений элементов системы. Определение расчетных реактивностей. Построение векторной диаграммы напряжений.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.02.2013Метод уравнений Кирхгофа. Баланс мощностей электрической цепи. Сущность метода контурных токов. Каноническая форма записи уравнений контурных токов. Метод узловых напряжений (потенциалов). Матричная форма узловых напряжений. Определение токов ветвей.
реферат [108,5 K], добавлен 11.11.2010Применение метода комплексных амплитуд к расчёту цепей гармонического тока, особенности построения векторных диаграмм. Расчет методом контурных токов мгновенного значения токов в ветвях, проверка баланса мощностей, векторной диаграммы токов и напряжений.
курсовая работа [160,3 K], добавлен 19.12.2009Расчет комплексных сопротивлений реактивных элементов схемы. Полное сопротивление контура вторичной обмотки трансформатора. Относительная ошибка баланса активной мощности. Построение векторной диаграммы токов воздушного трансформатора в рабочем режиме.
лабораторная работа [50,8 K], добавлен 10.06.2015Составление 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 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 24.09.2010Основные методы расчета токов и напряжений в цепях, в которых происходят переходные процессы. Составление системы интегро-дифференциальных уравнений цепи, используя для этого законы Кирхгофа и уравнения связи. Построение графиков токов и напряжения.
курсовая работа [125,4 K], добавлен 13.03.2013Экспериментальная проверка законов Киргофа. Принцип наложения и взаимности. Измерение значения напряжений на клеммах источников ЭДС и на резисторах. Токи и падения напряжения на резисторах. Нахождение токов методом наложений и по второму закону Киргофа.
лабораторная работа [47,4 K], добавлен 30.11.2010Краткий обзор методик измерения токов, напряжений, потенциалов. Опытная проверка законов Кирхгофа и принципа наложения. Расчет токов, узловых потенциалов, эквивалентного генератора. Построение потенциальной диаграммы и составление баланса мощностей.
курсовая работа [343,3 K], добавлен 09.02.2013Уравнение 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 24.10.2012Расчёт токов ветвей методом контурных токов с последующей проверкой решения для моделирования аналоговых электрических схем. Создание программы на языке высокого уровня, реализующей нахождение численных значений и выполняющей оценку погрешности.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 24.11.2010Расчет 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 21.10.2013Анализ 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 02.10.2008Определение мгновенных значений токов во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов. Построение совмещённой векторно-топографической диаграммы напряжений и токов. Расчёт электрической цепи с взаимными индуктивностями. Трёхфазная цепь, параметры.
курсовая работа [710,6 K], добавлен 06.08.2013Расчёт токов и напряжений цепи. Векторные диаграммы токов и напряжений. Расчёт индуктивностей и ёмкостей цепи, её мощностей. Выражения мгновенных значений тока неразветвлённой части цепи со смешанным соединением элементов для входного напряжения.
контрольная работа [376,9 K], добавлен 14.10.2012Составление 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 25.12.2012
