Міністерство освіти і науки України
ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
імені ЮРІЯ КОНДРАТЮКА
ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТА ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ
ТЕХНОЛОГІЙ ТА СИСТЕМ
Розрахунково-графічна робота з дисципліни
«Теорія електричних кіл та сигналів»
«Розрахунок лінійного електричного кола символічним методом в режимі синусоїдального струму»
Варіант №
20
Полтава 2010
Завдання:
1. Зобразити схему електричного кола відповідно до заданого варіанта. Вхідні дані приведенні в тб.3.1
2. Розрахувати:
· Напруги і струм заданого ЕК в режимі синусоїдального струму на частотах f
1
таf
2
. Розрахунки провести символічним методом
· Повну потужність (S)
· Активну потужність (P)
· Реактивну потужність (Q)
· Коефіцієнт потужності Cos(φ)
· Зобразити графік трикутника потужностей.
Вхідні дані:
Напруга, яка подається на ЕК змінюється за законом:
т
а
б.3.1
| f1, кГц |
f2, кГц |
Z1(R1,кОм) |
Z2(C2,мкФ) |
Z3(C3,мкФ) |
Z4(L4,мГн) |
Z5(L5,мГн) |
| 1 |
100 |
1 |
1 |
10 |
1 |
0,1 |
мал.1
Розв`язання
На заданій схемі:
- у відповідності з нумерацією елементів схеми позначимо стрілками напрямки комплексних струмів та напруг, які підлягають розрахунку:
İm
Ů
m
İmL
4
Ů
mL
4
İmC
3
Ů
mC
3
İmR
1
Ů
mR
1
İmC
2
Ů
mC
2
- у відповідності з нумерацією елементів схеми позначимо комплексні опори:
-
ZC
2
ZR
1
ZL
4
ZC
3
Тоді задану схему можна представити у вигляді мал.2
мал.2
Згідно з умовами завдання представимо вхідну напругу:
У алгебраїчній комплексній формі, використавши для цього формулу Ейлера
I.Проведемо розрахунки за умов:
f1 = 1кГц=103
Гц = 1000 Гц
ω1
=2
·f1 = 6.28·1000 = 6280 рад/сек
1. Розрахунок комплексних елементів опорів елементів схеми:
Ом
Ом
2. Розрахунок комплексного еквівалентного опру (Z=Zекв.
) заданої схеми:
Так як задане ЕК драбинної (щаблевої ) структури, то шуканий опір буде розраховуватися методом еквівалентних перетворень заданої схеми.
2.1 Розрахунок комплексного опору Z1, як паралельне з`єднання елементів R1 та L4 і відповідно паралельне з`єднання комплексних опорів ZR
1
та ZL
4
:
Тоді задану схему можна представити у вигляді
,
див.
мал.3
мал.3
2.2 Розрахунок комплексного опору Z2, як послідовне з`єднання елементів Z1 та C3 і відповідно паралельне з`єднання комплексних опорів ZC
3
та Z1:
Тоді задану схему можна представити у вигляді, див.
мал.
4
мал.
4
2.3 Розрахунок комплексного еквівалентного опру (Z=Zекв.
) заданої схеми як послідовне з`єднання елементів Z2 та C2 і відповідно послідовне з`єднання комплексних опорів Z2 та ZC
2
:
3. Розрахунок вхідного комплексного струму İm
заданої схеми:
4. Розрахунок комплексної напруги ŮmC
2
наелементі С2:
A
B
5. Розрахунок комплексної напругиŮmC
3
та струму İmC
3
на елементі C3:
6. Розрахунок комплексної напруги ŮmL
4
та струму İmL
4
на елементі L5:
7. Розрахунок комплексної напруги ŮmR
1
та струму İmR
1
на елементі R1:
Перевірка виконання рішень за
I
-
м та
II
-
м законом Кірхгофа
:
8. Розрахунок повної потужності (S), активної потужності (P), реактивної потужності (Q) та коефіцієнта потужності сos (φ) ЕК:
S = Ům
· 
m
= (8.66+j5) · (-0.033+j0.057) = (-0.571+j0.329) = P + jQ
P = Re(S) = - 0.571 Вт
Q = Im(S) = 0.329 ВАР
9. Трикутник потужностей:
мал.5
II. Проведемо розрахунки за умов:
1. Розрахунок комплексних опорів елементів схеми:
Ом
Ом
2. Розрахунок комплексного еквівалентного опру (Z=Zекв.
) заданої схеми:
Так як задане ЕК драбинної (щаблевої) структури, то шуканий опір буде розраховуватися методом еквівалентних перетворень заданої схеми.
2.1 Розрахунок комплексного опору Z1, як паралельне з`єднання елементів R1 та L4 і відповідно паралельне з`єднання комплексних опорів ZR
1
та ZL
4
:
Тоді задану схему можна представити у вигляді
,
див. мал.3
2.2 Розрахунок комплексного опору Z2, як послідовне з`єднання елементів Z1 та C3 і відповідно паралельне з`єднання комплексних опорів ZC
3
та Z1:
Тоді задану схему можна представити у вигляді, див.
мал.4
2.3 Розрахунок комплексного еквівалентного опру (Z=Zекв.
) заданої схеми як послідовне з`єднання елементів Z2 та C2 і відповідно послідовне з`єднання комплексних опорів Z2 та ZC
2
:
3. Розрахунок вхідного комплексного струму İm
заданої схеми:
4. Розрахунок комплексної напруги ŮmC
2
наелементі С2:
5. Розрахунок комплексної напругиŮmC
3
та струму İmC
3
наелементі C3:
6. Розрахунок комплексної напруги ŮmL
4
та струму İmL
4
на елементі L4:
7. Розрахунок комплексної напруги ŮmR
1
та струму İmR
1
на елементі R1:
Перевірка виконання рішень за
I
-
м та
II
-
м законом Кірхгофа
:
8. Розрахунок повної потужності (S), активної потужності (P), реактивної потужності (Q) та коефіцієнта потужності сos (φ) ЕК:
9. Трикутник потужностей:
мал.6
Другие работы по теме:
Трансформатор. Передача електроенергії на великі відстані
Електрорушійна сила потужних генераторів електростанцій. Явище електромагнітної індукції як основа функціонування трансформатора. Первинна обмотка трансформатора, змінна напруга, проходження струму і створення в осерді циркулюючого магнітного потоку.
Розрахунок показників електричного кола
РОЗРАХУНОК ЛIНIЙН ЕЛЕКТРИЧН КОЛА СИМВОЛІЧНИМ МЕТОД В РЕЖИМІ СИНУСОЇДАЛЬНОГО СТРУМУ Змiст i порядок виконання завдання Задано схему електричного кола Рис. 1
Магнітні кола при постійних намагнічуючих силах
Явище і закон електромагнетизму. Напруженість магнітного поля - відношення магнітної індукції до проникності середовища. Магнітне коло та його конструктивна схема. Закон повного струму. Крива намагнічування, петля гістерезису. Розрахунок електромагнітів.
Магнітні кола при постійних намагнічуючих силах
Магнітні кола при постійних намагнічуючих силах 1. Явище і закон електромагнетизму З курсу фізики відомо, що існує явище електромагнетизму: навколо провідника зі струмом утворюється магнітне поле
Електричне поле
РЕФЕРАТ на тему: “Електричне поле” По сучасних уявленнях, електричні заряди не діють один на одного безпосередньо. Кожне заряджене тіло створює в навколишньому просторі електричне поле, яке робить силову дію на інші заряджені тіла.
Аналіз перехідних процесів в лінійному електричному колі
Суть методів аналізу перехідних процесів шляхом розв‘язку задач по визначенню реакції лінійного електричного кола при навантаженні. Поведінка кола при дії на вході періодичного прямокутного сигналу, його амплітудно-частотна і фазочастотна характеристика.
Теорія ліній передач
Електродинаміка напрямних систем. Процеси у провідниках. Параметри передачі симетричного кола. Рівняння однорідної лінії. Передача енергії симетричним колом з урахуванням втрат. Розрахунок параметрів передачі симетричних кіл. Поле коаксіальої пари.
Симетричні нерозгалужені трифазні кола синусоїдного струму
Основні частини трифазного генератору: статор і ротор. Зв'язана трифазна чотирипровідна система. Перший закон Кірхгофа. З'єднання фаз генератора зіркою. Формули фазної та лінійної напруг. З'єднання фаз навантаження трикутником. Потужності трифазного кола.
Виконання розрахунку лінійних електричних кіл змінного струму
Розрахунок нерозгалуженого ланцюга за допомогою векторних діаграм. Використання схеми заміщення з послідовною сполукою елементів. Визначення фазних напруг на навантаженні. Розрахунок трифазного ланцюга при сполуці приймача в трикутник та в зірку.
Розрахунок розгалуженого електричного кола
Визначення струмів на всіх ділянках кола за допомогою рівнянь Кірхгофа і методу контурних струмів. Знаходження напруги на джерелі електрорушійної сили. Перевірка вірності розрахунку розгалуженого електричного кола шляхом використання балансу потужностей.
Постійний електричний струм
Провідники й ізолятори. Умови існування струму. Закон Джоуля-Ленца в інтегральній формі. Опір провідників, потужність струму, закони Ома для ділянки кола, неоднорідної ділянки кола і замкнутого кола. Закони Ома й Джоуля-Ленца в диференціальній формі.
Характеристика електродвигуна
Електродвигун постійного струму загального застосування з паралельним збудженням, його характеристика та призначення. Розрахунок характеристик двигуна постійного струму, формули та методика дослідження, характеристика отриманих результатів і коефіцієнтів.
Характеристика електродвигуна
Задача №6. Розрахунок характеристик двигуна постійного струму Електродвигун постійного струму загального застосування з паралельним збудженням серії
Система запалення
Система запалення призначена для запалювання робочої суміші, стиснутої в циліндрах. Запалювання робочої суміші здійснюється в кінці такту стиску електричним розрядом іскрою, що проскакує між електродами свічки запалювання.
Розрахунок усталеного процесу в електричному колі
Методи розрахунку лінійного кола при дії на нього періодичного несинусоїдного сигналу. Визначення повної та активної потужності, яку споживає коло та його параметри на гармоніці. Етапи дослідження передаточної функції і побудування графіків АЧХ і ФЧХ.
Розрахунок кіл несинусоїдного струму
Міністерство освіти та науки України Вінницький національний технічний університет Кафедра ТЕЕВ Розрахунково–графічне завдання №1 «Розрахунок кіл несинусоїдного струму»
Аналіз лінійних кіл
Складання системи рівнянь за законами Кірхгофа. Визначення струмів у всіх вітках схеми методом контурних струмів, вузлових потенціалів. Розрахунок розгалуженого електричного кола гармонійного струму. Моделювання електричного кола постійного струму.
Питання до екзамену з фізики
ПИТАННЯ ДО ЕКЗАМЕНУ. Метод еквівалентного генератора. Метод вузлової напруги. Метод накладання при розрахунку лінійних кіл. Режими роботи, джерела живлення.
