Постоянный ток
Составление системы уравнений по законам Кирхгофа для определения неизвестных токов и электродвижущей силы в ветвях системы. Определение неизвестных токов методом контурных токов. Составление баланса мощностей и напряжения для электрической системы.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.10.2017 |
| Размер файла | 102,9 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
Московский Государственный Институт Электроники и Математики (Технический Университет)
Кафедра Электроники и Электротехники
Рассчётно-графическая работа №1
на тему «Постоянный ток»
Москва 2005
Задание
|
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
R4, Ом |
R5, Ом |
R6, Ом |
R7, Ом |
E1, В |
E2, В |
E3, В |
E4, В |
E5, В |
E6, В |
J, А |
I1, А |
|
|
5 |
5 |
6 |
5 |
2 |
2 |
2 |
? |
50 |
40 |
30 |
40 |
40 |
1 |
3 |
1. Написать по законам Кирхгофа систему уравнений для определения неизвестных токов и ЭДС в ветвях системы.
2. Определить неизвестные токи и ЭДС в ветвях системы методом контурных токов.
3. Составить баланс мощностей для исходной системы.
4. Определить напряжение, измеряемое вольтметром.
5. Методом эквивалентного источника напряжения определить ток во второй ветви, (где включены R2 и E2) а также найти величину и направление ЭДС, которую надо дополнительно включить в эту же ветвь, чтобы ток в ней увеличился в 2 раза и изменил своё направление.
6. Выполнить моделирование схемы с использованием программы EWB.
Задание 1. Написать по законам Кирхгофа систему уравнений для определения неизвестных токов и ЭДС в ветвях схемы. Рассчитать на ЭВМ
Перед написанием системы, упростим схему. Для этого, считая вольтметр идеальным (т.е. его сопротивление бесконечно), исключим вольтметр из схемы. Далее, преобразуем вырожденный источник тока в ЭДС.
Таким образом, получена следующая схема:
Количество ветвей: .
Количество узлов: .
Количество уравнений по I закону Кирхгофа: .
неизвестный ток электродвижущий сила
|
Первый узел |
||
|
Второй узел |
||
|
Третий узел |
Количество уравнений по II закону Кирхгофа: .
|
Первый контур |
||
|
Третий контур |
||
|
Второй контур |
Система уравнений:
Матрица, описывающая систему:
Для решения системы на ЭВМ используем программу для решения системы уравнений методом Гаусса, написанную в 1 семестре. Искомые токи и ЭДС после решения системы:
А
А
А
А
А
В
Знак минус показывает, что направление противоположно выбранному.
Задание 2. Определить неизвестные токи и ЭДС в ветвях схемы методом контурных токов
Количество уравнений совпадает с количеством контуров.
|
Первый контур |
||
|
Третий контур |
||
|
Второй контур |
Система (учитывая, что ):
Матрица, описывающая систему:
Искомые токи и ЭДС после решения системы:
А
А
А
А
А
В
Знак «-» показывает, что направление противоположно выбранному.
Задание 3. Составить баланс мощностей для исходной схемы
.
Вт
Вт
590,2Вт590,05Вт
Задание 4. Определить напряжение, измеряемое вольтметрами
А
Задание 5. Методом эквивалентного источника напряжения определить ток во второй ветви (где включены и ), а также найти величину и направление ЭДС, которую надо дополнительно включить в эту же ветвь, чтобы ток в ней увеличился в 2 раза и изменил своё направление
Для определения эквивалентного сопротивления , из цепи оставлены только сопротивления и убрано .
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Проводимость каждого сопротивления ():
См
См
См
См
См
См
Для определения источники ЭДС преобразуются в источники тока (вторая ветвь разомкнута).
Примем .
А
А
А
А
А
Потенциал первого узла примем за ноль. Система уравнений по методу узловых потенциалов (второй, третий и четвертый узлы):
Матрица, описывающая систему:
Искомые потенциалы:
В
В
В
Отсюда следует, что В и направлено в сторону 4 узла.
А
Найдем величину и направление ЭДС, которую надо дополнительно включить в эту же ветвь, чтобы ток в ней увеличился в 2 раза и изменил своё направление.
В
Задание 6. Выполнить моделирование схемы с использованием программы EWB
Итог:
|
I2, A |
I3, A |
I4, A |
I5, A |
I6, A |
E1, B |
||
|
По законам Кирхгофа |
3,768 |
0.448 |
6.768 |
4.216 |
-7.216 |
82.720 |
|
|
По методу контурных токов |
3,768 |
0.448 |
6.768 |
4.216 |
-7.216 |
82.720 |
|
|
По методу эквивалентного генератора |
3,768 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Моделирование на EWB |
3,768 |
0.448 |
6.768 |
4.216 |
-7.216 |
- |
Показания вольтметров
V = 22.88 B
Величина ЭДС, которую надо дополнительно включить в эту же ветвь, чтобы ток в ней увеличился в 2 раза и изменил своё направление: E = 212.5 B. Направление Е противоположно направлению Е2.
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 08.03.2011Составление 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 12.04.2019Ориентированный 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 28.10.2012Расчет 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 11.01.2011Составление 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 02.12.2012Основные 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 07.02.2013Расчет 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 24.09.2010Составление 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 25.12.2012Порядок 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 24.10.2012Составление 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 28.11.2010Представление законов Кирхгофа в матричной форме и в виде системы уравнений. Переход к системе алгебраических уравнений относительно неизвестных токов в ветвях. Расчет значений узловых напряжений методом Гаусса. Устойчивость системы по критерию Гурвица.
курсовая работа [190,4 K], добавлен 03.11.2014Составление 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 06.12.2010Определение 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 методом контурных токов, методом узловых потенциалов. Составление баланса мощности. Определение комплексных действующих значений токов. Баланс активных и реактивных мощностей. Уравнения Кирхгоффа в дифференциальной и в комплексной формах.
контрольная работа [226,8 K], добавлен 02.12.2014Метод 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 11.11.2010Практические 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 12.01.2010Метод преобразования пассивного треугольника в пассивную звезду. Формирование баланса мощностей для заданной цепи. Составление системы уравнений для контурных токов. Векторная диаграмма токов и совмещенная топографическая векторная диаграмма напряжений.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 10.05.2012Цепи 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 22.09.2013
