Расчет электрических цепей
Определение эквивалентного сопротивления электрической цепи. Расчёт токов в ветвях и составление баланса мощности. Особенности использования нескольких источников энергии. Метод контурных токов и закон Киргофа. Назначение амперметра и вольтметра.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | задача |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.09.2017 |
| Размер файла | 640,8 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
Задача №1. Расчет разветвленной линейной электрической цепи постоянного тока с одним источником электрической энергии.
Дано: U=150 В, r1=16, r2=17, r3=6, r4=7, r5=18, r6=7.
Определить токи в ветвях и составить баланс мощности.
Решение
1. Определяем эквивалентное сопротивление цепи.
Эквивалентное сопротивление участка bc
После замены параллельно соединенных r4 и r5 эквивалентным rbc схема имеет вид.
Складываем последовательно соединенные сопротивления r2, rbc, r6 получаем сопротивление r2,6,bc
r2,6,bc = r2 + r6 + rbc = 17 + 5,04 + 7 =29,04
Эквивалентное сопротивление цепи rэкв
Складываем последовательно соединенные сопротивления r1, rэкв получаем сопротивление rэкв
rэкв = r1 + rad = 16 + 5 = 21 Ом
2. Определяем по закону Омa токи I, I1, I2, I4:
3. Рассчитываем напряжение на участке bc.
4. Определяем токи I3, I5 по закону Ома:
5. Составляем баланс мощности.
Pист = Pнагр
где Pист = UI - мощность источника;
- мощность нагрузок.
Задача №2. Расчет разветвлённой цепи постоянного тока с несколькими источниками электрической энергии
Дано: E1=80 B; E2=180 B; r1=2 Ом; r2=5 Ом; r3=21 Ом; r4=16 Ом; r5=19 Ом; r6=16 Ом. Составить систему уравнений по закону Кирхгофа и определить токи в ветвях методом контурных токов.
Решение
1. Составим систему уравнений по законам Кирхгофа.
Определяем число независимых уравнений, составляемых по первому и второму законам Кирхгофа.
n - 1 = 4 - 1 = 3
m - (n - 1) = 6 - (4 - 1) = 3
Составим уравнения по законам Кирхгофа для узлов 1, 2, 4 и контуров 1241; 2342; 1431.
Направление обхода контуров выбрано по движению часовой стрелки.
узел 1 I2 - I1 - I3 = 0;
узел 2 I1 - I4 - I5 = 0;
узел 4 I3 + I4 - I6 = 0;
контур 1241 I1r1 + I4r4 - I3r3 = - E1;
контур 2342 I5r5 - I6r6 - I4r4 = 0;
контур 1431 I2r2 + I3r3 + I6r6 = E2;
2. Определяем токи в ветвях методом контурных токов.
Направление контурных токов I11, I22 и I33 указаны. При составлении уравнений по второму закону Кирхгофа направление обхода контура будем считать совпадающим с направлением контурного тока.
I1(r1 + r3 + r4) - I2r4 - I3r3 = - E1;
I2(r4 + r5 + r6) - I1r4 - I3r6 = 0;
I3(r2 + r3 + r6) - I1r3 - I2r6 = E2;
Представив числовые значения сопротивлений и ЭДС, имеем:
39I1 - 16I2 - 21I3 = - 80;
51I2 - 16I1 - 16I3 = 0;
42I3 - 21I1 - 16I2 = 180;
Решение данной системы уравнений дает следующие значения токов:
I1 = 2,97 A;
I2 = 6,96 A;
I3 = 5 A;
I4 = 2,54 A;
I5 = 4,11 A;
I6 = 5,85 A.
3. Составим баланс мощностей.
Определяем мощность источников.
Рист = Е1I1 + E2I2 = 80Ч2,97 + 180Ч6,96 = 1490,4 Вт.
Определяем мощность нагрузок.
Рнагр = I12r1 + I22r2 + I32r3 + I42r4 + I52r5 + I62r6 = 17,64 + 242,2 + 103,22 + 525 + 320,94 + 223,16 = 1432,16 Вт.
Определяем относительную ошибку д.
д<5%, расчет выполнен правильно.
Задача № 3. Расчет неразветвленной цепи синусоидального тока
Дано: Um = 127 B; Шu = 45 град;
r1 = 6 Ом; XC1 = 9 Ом; r2 = 6 Ом; XC2 = 9 Ом.
Определить действующее значение тока в цепи; показания приборов; составить баланс мощностей; построить векторную диаграмму напряжений; задачу решить комплексным методом.
Решение
1. Нарисуем схему замещения для расчета комплексным методом и запишем входное напряжение и сопротивления элементов в комплексном виде. сопротивление амперметр вольтметр киргоф
Определим комплексное значение сопротивления всей цепи.
Используя закон Ома, определим ток в цепи.
2. По полученному комплексному значению тока запишем выражение для мгновенного значения.
3. Определяем показания приборов. Амперметр показывает действующее значение тока 5,86 А.
Вольтметр измеряет напряжение на резистивном элементе.
Определяем комплексное значение напряжения по закону Ома.
Вольтметр показывает 25 В.
4. Подсчитываем мощность источников и потребителей.
Мощность потребителей.
Определяем относительную ошибку .
Погрешность не превышает 5% расчет выполнен правильно.
5. Построим векторную диаграмму напряжений.
По закону Ома рассчитываем напряжения на всех элементах схемы.
Векторную диаграмму напряжений строим на основании уравнения, составленному по второму закону Кирхгофа:
Задача № 5. Расчет трехфазной цепи при соединении приемников «звездой»
Дано: Uл = 220 B; r1 = 8 Ом; XL1 = 6 Ом; r2 = 3 Ом; XL2 = 6 Ом; XC2 = 3 Ом; r3 = 5 Ом. Определить токи и построить векторную диаграмму.
Решение
1. Записываем в комплексном виде напряжение источника и сопротивления фаз приемника.
2. Определим линейные токи.
3. По первому закону Кирхгофа определим ток нейтрального провода.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Составление баланса мощностей для электрической схемы. Расчет сложных электрических цепей постоянного тока методом наложения токов и методом контурных токов. Особенности второго закона Кирхгофа. Определение реальных токов в ветвях электрической цепи.
лабораторная работа [271,5 K], добавлен 12.01.2010Расчет линейных электрических цепей постоянного тока. Расчет однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Определение токов во всех ветвях схемы на основании законов Кирхгофа. Метод контурных токов. Баланс мощностей цепи.
курсовая работа [876,2 K], добавлен 27.01.2013Опытная проверка законов Кирхгофа и принципа наложения. Расчет токов в ветвях заданной электрической цепи методами контурных токов, узловых потенциалов, эквивалентного генератора. Построение потенциальной диаграммы. Сравнение результатов опыта и расчета.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 09.02.2013Проектирование в прикладном пакете MATLAB аналогового фильтра Баттерворта верхних частот и произвольного фильтра. Система для метода контурных токов, расчет собственных и взаимных сопротивлений контуров, токов и напряжений в методе контурных токов.
контрольная работа [571,0 K], добавлен 24.04.2009Основы метода контурных токов. Решение системы контурных уравнений. Теорема взаимности. Свойства резистивных цепей и область их применения. Режим постоянного тока в электрических цепях. Понятие магазина затухания. Особенности реактивных элементов цепи.
реферат [88,5 K], добавлен 12.03.2009Выбор варианта схемы. Составление системы уравнений для расчета токов и напряжений. Определение выражения для комплексного коэффициента передачи. Расчет токов и напряжений в сложной электрической цепи методом Крамера. Построение графиков АЧХ и ФЧХ.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.01.2013Составление расчетной электрической схемы. Расчет токов в исследуемой электрической цепи. Проверка выполнения законов Кирхгоффа. Выбор измерительных приборов и схема включения электроизмерительных приборов. Схемы амперметров выпрямительной системы.
курсовая работа [989,1 K], добавлен 24.01.2016Расчет простой электрической цепи. Составление системы уравнений для вычисления токов и напряжений в сложной электрической цепи методами Крамера и обращения матрицы. Составление выражения комплексного коэффициента передачи. Построение графиков АЧХ и ФЧХ.
курсовая работа [508,9 K], добавлен 07.05.2012Расчет токов и напряжений в элементах электрической цепи, ее частотных характеристик с применением методов комплексных амплитуд. Проверка результатов для узлов и контуров цепи с помощью законов Кирхгофа. Построение полной векторной диаграммы цепи.
курсовая работа [164,7 K], добавлен 12.11.2010Методы расчета переходных процессов, протекающих в цепях второго порядка. Нахождение токов в ветвях и напряжения на всех элементах цепи классическим и операторным методами. Построение графиков зависимости токов и напряжений от времени для двух коммутаций.
реферат [547,0 K], добавлен 22.02.2016Основные характеристики электропривода. Расчет цепи постоянного и переменного тока по законам Кирхгофа, по методу контурных токов и узловых потенциалов. Сравнение результатов, полученных разными методами. Построение потенциальной и векторной диаграммы.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 02.07.2014Расчет токов резисторов и мощности, потребляемой цепью, по заданной схеме. Определение параметров неразветвленной цепи переменного тока с активными, индуктивными и емкостными сопротивлениями. Построение в масштабе векторной диаграммы напряжения и токов.
контрольная работа [107,5 K], добавлен 10.12.2010Анализ схемы, особенности расчёта цепей с операционными усилителями. Вычисление передаточной функции, составление ее карты и проверка по схеме. Расчёт частотных и временных характеристик функции. Определение реакции цепи на прямоугольный импульс.
контрольная работа [161,6 K], добавлен 28.02.2011Проектирование электрической сети. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Анализ установившихся режимов электрической сети. Расчёт токов короткого замыкания. Главная схема электрических соединений. Конструктивное выполнение подстанции.
дипломная работа [372,0 K], добавлен 16.03.2004Расчет режима цепи до коммутации. Определение корней характеристического уравнения. Начальные условия для тока в индуктивности. Оценка продолжительности переходного процесса. Графики токов в электрической цепи, напряжения на ёмкости и индуктивности.
курсовая работа [737,0 K], добавлен 25.12.2014Определение предельных значений токов и напряжений в различных ветвях и точках схемы однофазного двухполупериодного выпрямителя с выводом от средней точки. Расчет диодов, напряжения вторичной обмотки и мощности трансформатора, сечения проводов обмоток.
контрольная работа [690,0 K], добавлен 04.02.2016Исследование электрической цепи переменного тока при последовательном соединении активного, индуктивного емкостного сопротивления. Изменение активного сопротивления катушки индуктивности. Параметры электрической схемы переменного однофазного тока.
лабораторная работа [701,1 K], добавлен 12.01.2010Режим работы биполярного транзистора и основные физические процессы. Устройство и способы включения бипролярного транзистора. Определение напряжения источников питания. Расчёт коллекторной цепи транзисторов оконечного каскада и параметров цепей смещения.
курсовая работа [418,8 K], добавлен 09.08.2010Расчёт сопротивления шунта и дополнительного резистора для изготовления амперметра и вольтметра. Схема, позволяющая с меньшей погрешностью выполнить измерения. Расчёт относительной и абсолютной погрешности косвенного измерения, меры по её уменьшению.
контрольная работа [93,2 K], добавлен 07.06.2014Анализ основных методов расчёта линейных электрических цепей постоянного тока. Определение параметров четырёхполюсников различных схем и их свойства. Расчет электрической цепи синусоидального тока сосредоточенными параметрами при установившемся режиме.
курсовая работа [432,3 K], добавлен 03.08.2017
