Расчет электрической цепи постоянного тока
Расчет цепи методом контурных токов и узловых потенциалов, приняв потенциал 4-го узла равным нулю. Проверка по законам Кирхгофа. Расчет тока I1 методом эквивалентного генератора. Построение диаграммы контура 4-1-3-2-4. Составление баланса мощностей.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.11.2017 |
| Размер файла | 306,6 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 высшего образования Российской Федерации
Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет
Нефтекамский филиал
Кафедра теоретических основ электротехники
Расчетно-графическая работа №1
Расчет электрической цепи постоянного тока
Выполнил: Ахатов Р.
студент II курса АП
группы ЭССН-204д
Проверил: Фатхиев А.Р.
Нефтекамск 2006
Задание
1. Определить все токи методом контурных токов.
2. Определить все токи методом узловых напряжений, приняв потенциал 4-го узла равным нулю.
3. Произвести проверку по законам Кирхгофа.
4. Составить баланс мощностей.
5. Определить ток I1 методом эквивалентного генератора.
6. Начертить в масштабе потенциальную диаграмму для любого контура, включающего в себя две ЭДС.
Исходные данные:
1. Расчет цепи методом контурных токов
Определяем количество необходимых уравнений:
nII=В-Вi-(У-1)=7-1-(4-1)=3
электрический ток кирхгоф
Введем контурные токи I11, I22, I33 и запишем уравнения по методу контурных токов:
I11R11 + I22R12 + I33R13 = E11
I11R21 + I22R22 + I33R23 = E22
I11R31 + I22R32 + I33R33 = E33
Определим собственные и взаимные сопротивления:
R11=R3+R4+R5=10+80+60=150 Ом
R22=R1+R2+R3=40+70+10=120 Ом
R33=R2+R5+R6=70+60+70=200 Ом
R12=R21=-R3=-10 Oм R13=R31=-R5=-60 Oм R32=R23=-R2=-70 Oм
Определим собственные ЭДС:
E11=0
E22=E1+Jк2•R1=-650 В E33= Е6=400 В
Составим матрицу и найдем контурные токи, используя программу Gauss:
I11? -0,37 A; I22?-5,46 A; I33? -0,023 A.
Найдем реальные токи I1, I2, …, I6:
I1= I22 ? Jк2=-5, 46-(-5) ?-0, 46 А
I2= -I22+I33=5, 46-0, 023?5,347 А
I3= -I22 + I11=5, 46-0, 37?5, 09 А
I4= I11= -0, 37 А
I5= I33 ? I11=-0,023 +0, 37 = 0,347А
I6= I33 =-0,023 А
2. Расчет цепи методом узловых потенциалов
Определим число уравнений и запишем их:
nуз=У-1=4-1=3
G11ц1 + G12ц2 + G13ц3 = J11
G21ц1 + G22ц2 + G23ц3 = J22
G31ц1 + G32ц2 + G33ц3 = J33
Используя обобщенный закон Ома, определим токи во всех ветвях:
; ; ; ; ;
Определим собственные и взаимные проводимости:
Определим приведенные токи:
J11 = E1/R1+Jк2= -11, 25- 5=-16, 25 A
J22= -E6/R6=-5,714 A
J33 = 0
Составим матрицу и, используя программу Gauss, определим потенциалы точек:
ц1=-432,8 В
ц2=-401,4 В
ц3=-381,85 В ц4=0 B
А
A
A
A
A
A
Таблица токов
|
Токи |
I1, A |
I2, A |
I3, A |
I4, A |
I5, A |
I6, A |
|
|
по методу контурных токов |
-0,46 |
5,347 |
5,09 |
-0,37 |
0,347 |
-0,023 |
|
|
по методу узловых потенциалов |
-0,43 |
5,43 |
5,08 |
-0,39 |
0,33 |
-0,02 |
3. Проверка по законам Кирхгофа
По первому закону Кирхгофа:
для 1 I1+Ik2+I3-I4=0
-0,46-5+5,09+0,37=0
для 2 I4+I5-I6=0
-0,37+0,347+0,023=0
для 3 I2-I3-I5=0
5,347-5,09-0,347?0
По второму закону Кирхгофа:
1: I2R2+I5R5+I6R6=Е6
5,43*70+0,33*60-0,023*70?400 (выполняется)
2: -I3R3+I1R1-I2R2=E1
-5,08*10-0,43*40-5,45*70?-450 (выполняется)
3: I3R3+I4R4-I5R5=0
5,08*10-0,39*80-0,33*60?0 (выполняется)
Законы Кирхгофа выполняются, значит, токи найдены правильно.
4. Баланс мощности
Рнагр =I12R1+I22R2+I32R3+I42R4+I52R5+I62R6
Рнагр = Вт
Рист =E1I1+E6I6+Ik2U14=E1I1+E6I6+Ik2()
Рист=
Баланс мощности соблюдается.
5. Расчет тока I1 методом эквивалентного генератора
Определим Uxx (при отсутствии нагрузки R1), используя метод узловых потенциалов.
Определим приведенные токи:
J11 = Jк2 = -5 A
J22= -E6/R6=-5,7143 A
J33 = 0
Составим матрицу и, используя программу Gauss, определим потенциалы точек:
ц1=-408,9 В ц2=-387,68 В ц3=-361,57 В
Uxx =Е1-ц1 =-450+408,9=-41,1 В
Для определения Rэкв преобразуем треугольник сопротивления в звезду сопротивления:
По формулам преобразования треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду сопротивлений определяем R7, R8 , R9 :
6. Потенциальная диаграмма контура 4-1-3-2-4
ц4=0 В
ц4.1=E1= -450 В
ц1= ц4.1-I1R1= -450+17,2= -438,2 В
ц3= ц1+ I3R3= -438,2+50,8=-381,8 В
ц2= ц3-I5R5=-381,8-19,8= -401,6 В
ц2.1= ц2 -I6R6=-401,6+1,61=-400 В
ц4= ц2.1+ Е6= -400+400= 0 В
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Методика 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 28.09.2013Свойства резистора. Расчет резистивной цепи постоянного тока методом эквивалентного генератора. Изучение методов уравнений Кирхгофа, контурных токов, узловых потенциалов, наложения и двух узлов. Расчет тока в электрических цепях и баланса мощностей.
контрольная работа [443,9 K], добавлен 07.04.2015Метод контурных токов и узловых потенциалов. Составление баланса электрических мощностей. Построение потенциальной диаграммы для контура, который включает источники электродвижущей силы. Нахождение тока в ветви с помощью метода эквивалентного генератора.
контрольная работа [730,5 K], добавлен 27.03.2013Порядок 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 17.10.2009Расчет 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 05.07.2014Расчет 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 17.02.2016Основные 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 линейной электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа, методом контурных токов, узловых. Расчет баланса мощностей цепи. Определение параметров однофазной линейной электрической цепи переменного тока и их значений.
курсовая работа [148,1 K], добавлен 27.03.2016Расчет параметров цепи постоянного тока методом уравнений Кирхгофа, и узловых напряжений. Расчет баланса мощностей. Построение потенциальной диаграммы. Сравнение результатов вычислений. Расчет параметров цепи переменного тока методом комплексных амплитуд.
курсовая работа [682,1 K], добавлен 14.04.2015Уравнение 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 24.10.2012Ориентированный 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 сложной электрической цепи постоянного тока. Определение тока в ветвях по законам Кирхгофа. Суть метода расчета напряжения эквивалентного генератора. Проверка выполнения баланса мощностей. Расчет однофазной электрической цепи переменного тока.
контрольная работа [542,1 K], добавлен 25.04.2012Краткий 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 09.02.2013Расчёт параметров цепи постоянного тока методом уравнений Кирхгофа, контурных токов и методом узловых напряжений. Расчёт баланса мощностей. Расчёт параметров цепи переменного тока методом комплексных амплитуд. Преобразование соединения сопротивлений.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.04.2015Составление 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 31.08.2012Определение 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 значений тока во всех ветвях сложной цепи постоянного тока при помощи непосредственного применения законов Кирхгофа и метода контурных токов. Составление баланса мощности. Моделирование заданной электрической цепи с помощью Electronics Workbench.
контрольная работа [32,6 K], добавлен 27.04.2013Схема линейной электрической цепи, измерение токов в ветвях методом наложения. Расчет потенциалов узлов. Определение тока в ветви методом эквивалентного генератора. Проверка соотношений эквивалентного преобразования треугольника в звезду и наоборот.
лабораторная работа [527,9 K], добавлен 17.02.2013Основные понятия, определения и законы в электротехнике. Расчет линейных электрических цепей постоянного тока с использованием законов Ома и Кирхгофа. Сущность методов контурных токов, узловых потенциалов и эквивалентного генератора, их применение.
реферат [66,6 K], добавлен 27.03.2009Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Уравнения по законам Кирхгофа для определения токов в ветвях. Уравнение баланса мощностей и проверка его подстановкой числовых значений. Расчет электрической цепи однофазного переменного тока.
контрольная работа [154,6 K], добавлен 31.08.2012
