ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный
университет путей сообщения»
Кафедра: «Электротехника,
электроника и электромеханика»
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
на тему: «Расчет сложной электрической
цепи постоянного тока»
1904 001 225
выполнил: ст. 225 гр.
Парфута А.А.
проверил: Бузмакова Л.В.
Хабаровск
2009
Исходные данные:
E1 = 40 В R1 = 20 Ом
E2 = 80 В R2 = 40 Ом
E3 = 75 В R3 = 25 Ом
R4 = 20 Ом
R5 = 25 Ом
R6 = 10 Ом
Задание №1
Уравнения по законам Кирхгофа.
Определение токов во всех ветвях методом узловых потенциалов.
Пусть φ4 = 0 В, тогда
где
Общий вид матрицы, составленной из коэффициентов:
Откуда находим, что
А следовательно
Проверка найденных значений токов по первому закону Кирхгофа:
Погрешности токов сходящихся в узлах составляют
Расчет мощностей. Баланс мощностей.
Для ветвей:
Для ЭДС:
Закон сохранения энергии:
Отсюда:
Погрешность мощности составляет
Метод контурных токов
Система уравнений для нахождения контурных токов
Подставив значения имеем
Далее
Откуда находим, что
А следовательно
Значения токов, рассчитанных двумя разными способами:
Ток | Метод узловых потенциалов | Метод контурных токов |
| -0,143 А | -0,143 А |
| 0,544 А | 0,544 А |
| 0,992 А | 0,992 А |
| 0,401 А | 0,401 А |
| 1,393 А | 1,393 А |
| 1,536 А | 1,536 А |
Задание №2
Определение тока в ветви № 1 методом эквивалентного генератора
Определение внутреннего сопротивления эквивалентного генератора из режимов холостого хода и короткого замыкания (метод наложения)
Замена части электрической цепи эквивалентным генератором
Расчет параметров холостого хода двухполюсника и короткого замыкания
Напряжение холостого хода
Определение
Упрощенная схема
Общее сопротивление цепи
Откуда
Из уравнения следует, что
Определение
Упрощенная схема
Общее сопротивление цепи
Откуда
Из уравнения следует, что
Значит,
Ток короткого замыкания
Определение
Упрощенная схема
Общее сопротивление цепи
Откуда
Так как ток является частью тока , то
Так как ток является частью тока , то
Тогда по I закону Кирхгофа
Откуда
Определение
Упрощенная схема
Общее сопротивление цепи
Откуда
Так как ток является частью тока , то
Так как ток является частью тока , то
Так как ток является частью тока , то
Тогда по I закону Кирхгофа
Откуда
Значит
Из вышеописанного следует, что
Отсюда ток
Определение внутреннего сопротивления эквивалентного генератора как входного сопротивления двухполюсника
Упрощенная схема
После преобразования треугольника сопротивлений , и в эквивалентную звезду схема Рис. 14 примет вид (Рис. 15)
Расчет сопротивлений после преобразования:
Общее сопротивление цепи (входное сопротивление двухполюсника):
Задание №3
Определение напряжения между точками m и n
Уравнение для контура mn12
Построение графика зависимости от
Исходя из уравнения баланса можностей
Так как , то
Пусть
Тогда и
Максимальная мощность
Исходя из того, что и получим
Ниже так же представлена таблица с некоторыми значениями мощности в зависимости от тока (так как изначально ток был взят в недействительном направлении, то в дальнейшем опустим знак «-» (минус) перед значениями токов)
| 0,000 | 0,020 | 0,040 | 0,060 | 0,080 | 0,100 | 0,120 | 0,140 |
| 0,000 | 0,112 | 0,206 | 0,282 | 0,341 | 0,382 | 0,405 | 0,410 |
| 0,020 | 0,040 | 0,060 | 0,080 | 0,100 | 0,120 | 0,272 |
|
| 0,112 | 0,206 | 0,282 | 0,341 | 0,382 | 0,405 | 0,000 |
|
График зависимости от
Построение графика зависимости от
Для построения графика используется формула
Некоторые значения тока в зависимости от сопротивления
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| 0,27 | 0,19 | 0,14 | 0,12 | 0,10 | 0,08 | 0,07 | 0,07 | 0,06 | 0,05 | 0,05 |
График зависимости от
Построение внешней характеристики эквивалентного генератора
Уравнение составленное по II закону Кирхгофа
Отсюда следует, что графиком функции является прямая
Максимальные значения и
;
;
Внешняя характеристика эквивалентного генератора
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
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.
ЭДС
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Если два тела А и В , находящиеся под разными потенциалами соед. проводником А и В то по нему потечет ток, который через короткое время, когда потенциально уравняются, прекратится.
Курсовая работа
Исследование сложной электрической цепи постоянного тока методом узловых потенциалов. R1=130 Ом R2=150 Ом R3=180 Oм R4=110 Oм R5=220 Oм R6=75 Oм R7=150 Oм
Вынужденные электромагнитные колебания
Вынужденными колебаниями называют такие колебания, которые вызываются действием на систему внешних сил, периодически изменяющихся с течением времени. В случае электромагнитных колебаний такой внешней силой является периодически изменяющаяся э.д.с. источника тока.
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.
Виды соединений резисторов
Соотношения при последовательном соединении резисторов. Напряжение при последовательном соединении. Закон Ома для полной цепи и для ее участка. Второй закон Кирхгофа, его справедливость. Общее сопротивление при последовательном соединении резисторов.
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.
Расчет разветвленных цепей постоянного тока
Расчет токов ветвей методом узловых напряжений, каноническая форма уравнений метода, определение коэффициента этой формы. Расчет узловых напряжений, баланса мощностей, выполнения баланса. Схема электрической цепи для расчета напряжения холостого хода.
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.
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 параметров электрических схем
Расчет 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.
Источник питания
аздел: Цепи постоянного тока. Тема: Законы Кирхгофа. Цепи в которых резисторы , а также источники питания соединены произвольно , называют разветвленными или сложными.
Измерение мощности и энергии
Лабораторная работа. На практике изучить измерительные приборы, научится определять мощность электрической цепи и потребляемую энергию.
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.
Понятия и Законы электростатики
IV правовой курс Понятия и Законы электростатики. выполнил: Скородумов Денис Сергеевич г. Донецк 2002 г. Понятия и Законы электростатики. Электризация –