Южноуральский Государственный Университет
Заочный инженерно-экономический факультет
Семестровое задание 1
по дисциплине «Теоретические основы электротехники»
Тема:
«Расчет разветвленных цепей постоянного тока»
Выполнил: Струнина А.Е.
Проверил: Решетов Н.Е.
Челябинск 2009
Задание
Необходимо решить задачу расчета токов во всех ветвях электрической цепи постоянного тока. Задание состоит из двух частей.
Первая часть задания
Рассчитать токи ветвей методом узловых напряжений:
1 нарисовать заданную вариантом схему электрической цепи. Указать положительные направления токов ветвей;
2 записать каноническую форму уравнений метода и определить коэффициенты этой формы;
3 рассчитать узловые напряжения;
4 рассчитать токи ветвей;
5 записать уравнения баланса мощностей и проверить выполнения баланса.
Вторая часть задания
Рассчитать методом эквивалентного генератора ток I5 в резисторе R5:
1 нарисовать схему электрической цепи для расчета напряжения холостого хода Uab на разомкнутой ветви;
2 рассчитать напряжение холостого хода Uab;
3 нарисовать схему электрической цепи для определения внутреннего сопротивления эквивалентного генератора и рассчитать его величину;
4 рассчитать ток I5;
5 рассчитать зависимость мощности P5, рассеиваемой в резисторе R5, от величины R5. Результаты расчета представить в таблице;
6 построить график зависимости P5(R5).
Исходные данные
Рисунок 1- Расчетная схема электрической цепи по варианту
R1=81Ом E3=120В Ik1=0,12А
R2=68Ом E4=300В Ik7=0,9А
R3=47Ом E5=120В
R4=120Ом
R5=47Ом
R6=43Ом
R7=130Ом
Расчет токов ветвей методом узловых напряжений
Решение:
Задаем положительное направление токов ветвей и напряжений.
В схеме 4 узла (q=4). Число узловых уравнений n= q-1=3, которые имеют вид:
Потенциал узла 4, принимаем за полюс, т.е. φ4=0
Определим собственные проводимости узлов, См:
Рассчитаем узловые токи, А:
Определим узловые напряжения, В:
=>
По закону Ома определим токи ветвей, А:
Баланс мощностей, Вт:
Проверка задачи:
Программа расчета в пакете Matcad
или
По результатам расчета получаем , задача решена верно.
Расчет методом эквивалентного генератора ток I5 в резисторе R5
Решение:
Рисунок 2- Расчетная схема
Потенциал узла 4, принимаем за полюс, т.е. φ4=0
Определим собственные проводимости узлов, Ом:
Рассчитаем узловые токи, А:
Определим узловые напряжения, В:
=>
Преобразование схемы
Рисунок 3- Эквивалентная схема
Расчет сопротивления Rab для пассивной цепи
Рисунок 4- Схема преобразования
Рисунок 4- Схема преобразования
Рисунок 6-Эквивалентная схема для расчета тока
Находим напряжение и ток участка ab
Рассчитаем зависимость Р5(R5):
Программа расчета в пакете Matcad
Литература
1 Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учебник для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.
2 Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
3 Теоретические основы электротехники. Т. 1. Основы теории линейных цепей. Под ред. П.А. Ионкина. Учебник для электротехн. вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1976. –544 с.
4 Каплянский А.Е. и др. Теоретические основы электротехники. Изд. 2-е. Учеб. пособие для электротехнических и энергетических специальностей вузов. –М.: Высш. шк., 1972. -448 с.
Другие работы по теме:
Контакторы и магнитные пускатели 2
Text Graphics Магнитные пускатели и контакторы Graphics Конструкция магнитного пускателя Graphics Принцип работы нереверсивного магнитного пускателя
Законы электрического тока
Text Text Graphics МОУ СОШ № 14 с. Заветное Презентация по физике Graphics На основании опытов английский учёный Джоуль и русский учёный Ленц независимо друг от друга пришли к выводу: Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.
Лабораторная работа по Физике
Введение Целью работы является: - знакомство с компьютерным моделированием цепей постоянного тока; - экспериментальная проверка закона Ома для неоднородного участка цепи.
Методы расчета цепей постоянного тока
Разветвленная 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.
Анализ линейных электрических цепей
Определение тока методом эквивалентного генератора в ветвях цепи. "Базовая" частота, коэффициент, задающий ее значение в источниках. Расчет электрической цепи без учета взаимно индуктивных связей в ветвях, методом узловых напряжений и контурных токов.
Двигатели постоянного тока
Двигатели постоянного тока используются в прецизионных приводах, требующих плавного регулирования частоты вращения в широком диапазоне. Свойства двигателя постоянного тока, так же как и генераторов, определяются способом возбуждения и схемой включения обмоток возбуждения. По способу возбуждения можно разделить двигатели постоянного тока на двигатели с электромагнитным и магнитоэлектрическим возбуждением.
Исследование цепей постоянного тока
Преобразование источника тока в эквивалентный ему источник. Расчет собственного сопротивления контуров и сопротивления, находящиеся на границе. Расчет методом узловых потенциалов. Составление расширенной матрицы, состоящей из проводимостей и токов.
Изображение токов и напряжений комплексными числами
Связь комплексных амплитуд тока и напряжения в пассивных элементах электрической цепи. Законы Кирхгофа для токов и напряжений, представленных комплексными амплитудами. Применение при расчёте трёхфазных цепей.
Расчет цепей постоянного тока
Определение 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.
Теория электрических цепей
Определение 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.
Режимы работы источника электрической энергии
Генератор и аккумуляторная батарея: определение внутреннего сопротивления источника электрической энергии, анализ соотношение между электродвижущей силой и напряжением на его зажимах. Схема источника тока в генераторном режиме и в режиме потребителя.
Построение потенциальной диаграммы
Порядок сборки заданной электрической цепи, методика измерения потенциалов всех точек данной цепи. Определение силы тока по закону Ома, его направления в схемах. Построение для каждой схемы потенциальной диаграммы по соответствующим данным расчета.
Исследование биполярного транзистора
Получение входных и выходных характеристик транзистора. Включение биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером. Проведение измерения тока базы, напряжения база-эмиттер и тока эмиттера для значений напряжения источника. Расчет коллекторного тока.
Расчет цепей постоянного тока 2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра электротехники Расчетно-графическая работа №1 по курсу ТОЭ
Анализ линейных электрических цепей
1. Задание к расчетно-графической работе № 1 Таблица 1. Значения элементов, входящих в состав ветвей схемы. Резисторы, Ом. Индуктивности, мГн. Ёмкости, мкФ.
Расчет цепей постоянного тока
Составление 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.
Трехфазный ток
Определение трехфазного тока. Широчайшее распространение трехфазной системы переменного тока.
Исследование цепей постоянного тока 2
Лабораторная работа №1 Исследование цепей постоянного тока Цель: Провести анализ цепей постоянного тока. Проанализировать влияние вида резисторов на параметры режима электрической цепи. Проверить выполнение законов Кирхгофа и баланса мощностей.
Метод наложения
Принцип наложения. Основным свойством линейной электрической цепи является принцип наложения (принцип суперпозиции): реакция линейной электрической цепи на совокупность воздействий равна сумме реакций, вызываемых в той же цепи каждым из воздействий в отдельности. На этом принципе основан метод расчёта сложных цепей – метод наложения.
Магнитный пускатель
Контактор. Наиболее распространенным аппаратом для дистанционного замыкания и размыкания электрических цепей является контактор. В отличие от аппаратов, в которых включение и выключений электрических цепей производят вручную (рубильники), в контакторах эти операции происходят автоматически под действием магнитного поля, возбуждаемого при включении оперативного электрического тока.
Неуправляемые и управляемые выпрямители
Расчет неуправляемого выпрямителя с активной нагрузкой и с емкостным фильтром. Расчет выпрямителя с фильтром и ответвляющим диодом. Подбор трансформатора для двухфазной однотактовой схемы выпрямления. Разработка электрической схемы и печатной платы.
Моделирование электрических цепей с нелинейными элементами
Моделирование схем с резистивным нелинейным элементом. Исследование характеристик транзистора. Графический ввод, редактирование и анализ принципиальных схем в режимах анализа переходных процессов, частотного анализа и анализа в режиме постоянного тока.