1451

Расчет электрических цепей

Практическая работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Расчет параметров эквивалентного источника. Расчет электрических цепей постоянного тока. Расчет электрических цепей переменного тока. Расчет резонансных схем.

Русский

2013-01-06

298 KB

48 чел.

УО ПГУ

Полоцкий государственный университет

Расчетно-графическая работа №1

Выполнил: студент ФИТ

группы 10ВС Шлапков Андрей

Проверил:  Калинцев С.В.

Полоцк 2011

Содержание:

Задание 1. Расчет параметров эквивалентного источника                - 3ы

Задание 2. Расчет электрических цепей постоянного тока               - 5

Задание 3. Расчет электрических цепей переменного тока                - 10

Задание 4. Расчет резонансных схем                                                       - 13

Список используемой  литературы                                                         - 16


Задание 1

Расчет параметров эквивалентного источника

Для схемы, приведенной на рис. 1.1, требуется рассчитать значения параметров эквивалентных источников напряжения rи и Eи по отношению к зажимам a и b. Значения параметров элементов схем приведены в табл. 1.1

Значения параметров элементов схем

Сопротивления, Ом

Токи, А

Напряжение, В

R1

R2

R3

R4

J1

J2

E1

E2

30

10

20

20

6

4

0

0

Табл. 1.1

Рис.1.1

Расчетная часть

R32 = R3R4/R3+R4=400/40=10 Ом

Преобразуем схему к виду:

Рис.1.2

Преобразуем схему к виду:

E1=J1R1=6*10=60В

E2=J2R1=4*30=120В

                        Рис. 1.3

Далее можно преобразовать схему к виду:

Rобщ = R1 + R2 + R34  = 30+10+10=50 Ом

Eобщ=E1+E2=120+60=180В


Задание 2. Расчет электрических цепей постоянного тока.

Для схемы, представленной на рис.2.1, определить токи в каждой ветви, составить баланс мощностей, построить потенциальную диаграмму для контура, содержащего не менее двух ЭДС. Задачу решить с помощью законов Кирхгофа, а также методами контурных токов, узловых напряжений и эквивалентного генератора. Результат проверить путем составления баланса мощностей.

Рис.2.1

E1, B

E2, B

E3, B

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

R4, Ом

R5, Ом

R12, Ом

80

120

100

0.3

0.4

0.5

5

3.5

5

Табл.2.1

Расчетная часть

Найдем токи, методом контурных токов:

Выберем направление обхода по часовой стрелке и составим систему уравнений

I1(R1+R4+R2)-I2R2=E1+E2

I2(R2+R12)-I3R12=-E2

I3(R3+R5+R12)-I2R12=-E3

Подставим значения:

Решив данную систему в MathCAD получим следующие значения:

I1=30.3895

I2=-66.949

I3=-48.305

Находим исходные токи

I1=i1=i4=30.38 A

I3=i3=i5=48.305 A

i2=I1-I2=97.3385 A

i12=I2-I3=-18.644 A

Найдем токи, методом узловых потенциалов:

Пусть потенциал в точке 0 будет равен 0. Тогда схема будем иметь вид.

Находим потенциал в точке 1:

-264.91+3.0886φ1=0

φ1=85.77025 В

Находим токи в цепи:

I1=  =  = 31.2774 А

I2=  =

I3=  =

I2=  =

Найдем токи, по законам Кирхгофа:

Cоставим систему уравнений, состоящую из 4 неизвестных. По 1 закону Кирхгофа мы имеем уравнение:

I2+I4-I2-I3=0

По 2 закону Кирхгофа мы получим следующую систему:

I1(R1+R4)+I2R2=E1+E2

I3R12-I2R2=-E2

I4(R3+R5)+I3R12=E3

Решаем систему уравнений

Решив данную систему в MathCAD получим следующие результаты:

I1=30.7183

I2=92.9816

I3=-16.5614

I4=45.7018

Найдем токи, методом эквивалентного генератора:

Ветвь с резистором R12 разрываем и заменяем зажимами:

Преобразуем цепь в данный вид:

Все расчеты проводим в системе MathCAD:

Следовательно токи равны:

I1= 31.7402

I2=92.9816

I3=- 18.5428

I4= 45.8550

Погрешность при сравнении 4 методов  меньше 5%.

Результат проверим путем составления баланса мощностей

Имеем погрешность 14%.

Построим потенциальную диаграмму:

φa=0

φb=φa-I1R1=0-9.215=-9.215

φc= φb+E1=-9.215-80=70.785

φd= φc-I1R4=-82.8065

φf= -φd+E2=37.1935

φz= φf-I2R2=-34.229+37.1435=2.9145

Задание 3. Расчет электрических цепей переменного тока

Для схемы электрической цепи, приведенной на рис.3.1, выполнить следующее:

1)рассчитать комплексы действующих значений токов во всех ветвях, воспользовавшись методом контурных токов;

2)построить топографическую диаграмму комплексных потенциалов точек схемы, совмещенную с векторной диаграммой токов;

3)составить баланс активных и реактивных мощностей.

Рис.3.1

E1

E2

L1,

мГн

С1,

мкФ

С2,

мкФ

L3,

мГн

С3,

мкФ

R2,

Ом

Амплитуда,

В

f,

Гц

φ,

град.

Амплитуда,

В

f,

Гц

φ,

град.

180

60

100

141

50

0

22

72

7

39

14

70

Табл.3.1

Расчетная часть

Все расчеты проводим в системе MathCAD:

Где Ik1, Ik3, Ik2 – контурные токи в соответствующих узлах.

Составим баланс активных и реактивных мощностей. Все расчеты проводим в системе MathCAD.

Мощности S1, S2 равны.

Построим топографическую диаграмму комплексных потенциалов:

Построим векторную диаграмму токов:


Задание 4. Расчет резонансных схем

Для схемы, приведенной на рис. 4.1, требуется определить резонансные частоты и построить график частотной характеристики входного сопротивления (или входной проводимости). Параметры схемы имеют значения, приведенные в табл.4.1, где L0=1 мГн,  C0=1мкФ.

Рис.4.1

L1/L0

L2/L0

L3/L0

C1/C0

C2/C0

C3/C0

7

5

2

6

5

1

Табл.4.1

Расчетная часть

Нам нужно преобразовать схему в несколько шагов:

1)

2)

3)

4)

Все расчеты проводим в системы MathCAD.


График частотной характеристики входного сопротивления:

Список используемой  литературы:

  1.  Стафеев, А.В. Электротехника : учеб. пособие / А. В. Стафеев. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006
  2.  Бессонов, Л.А. Сборник задач по теоретическим основам электротехники / Л.А. Бессонов. – М. : Высш. шк., 2000. -528с.
  3.  Прянишников, В.А. Электротехника и ТОЭ в примерах и задачах / В.А. Пряшников. –М. : Высш. шк., 2003. -336с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41900. ИТЕРАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ 244.14 KB
  Цель работы: научиться решать системы линейных алгебраических уравнений СЛАУ методом простых итераций МПИ и методом Зейделя с помощью ЭВМ. Изучить метод простых итераций и метод Зейделя для решения СЛАУ. Сравнить скорости сходимости метода простых итераций и метода Зейделя. Построить рабочие формулы МПИ и метода Зейделя для численного решения системы.
41901. Знакомство со средой разработки Oracle Application Express. Создание исходного приложения 1.09 MB
  Знакомство со средой разработки Orcle ppliction Express. Каковы основные компоненты среды разработки Orcle ppliction Express ppliction Builder собственно среда разработки webстраниц и бизнесправил. Что такое рабочая область workspce Рабочая область workspce это виртуальная частная база данных которая позволяет множеству пользователей работать с одной инсталляцией Orcle ppliction Express обеспечивая при этом приватность пользовательских объектов и приложений.
41902. Построение графиков в среде программирования MATLAB 354.21 KB
  Цель работы: научиться строить графики различных типов в программной среде MATLAB. Изучить основные операторы построения графиков в среде программирования MATLAB; освоить принципы построения различных типов графиков в среде программирования MATLAB.
41904. Проверка выборочного распределения 54.6 KB
  По критерию Пирсона гипотеза о нормальности изучаемого распределения принимается. Основные статистические характеристики: Среднее выборочное значение (математическое ожидание)
41905. Исследование работы усилительного каскада на биполярном транзисторе 48.29 KB
  2013 Цели работы: Определить основные параметры усилительного каскада на биполярном транзисторе и их зависимость от значений режимов работы схемы; Снять и построить амплитудночастотную характеристику усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме с ОЭ; Приборы и оборудование: Учебный лабораторный комплекс Устройство лабораторное по электротехнике К4826. Ход работы: Собрали схему для снятия характеристик усилительного каскада на биполярном транзисторе в соответствии с рисунком 1: Рисунок 1 Усилительный каскад на...
41906. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СИСТЕМ НА РЕЗОНАНСНОМ МАКЕТЕ 98.13 KB
  Исследование проводится на резонансном макете (рис. 1), который представляет собой короткозамкнутый отрезок ЗС длиной пять периодов. С помощью петли связи 4 в макете возбуждается стоячая волна, амплитуда которой контролируется через петлю связи 5. Размеры петель выбраны из условия пренебрежимо малого искажения ими поля в ЗС.
41907. Создание консольного приложения на языке C# 12.39 KB
  Используя среду разработки MS Visul Studio 2010 необходимо создать консольное приложение выполняющее определённые действия над указанным текстовым файлом: Вариант 1: Рассчитать и вывести на консоль количество гласных и количество согласных букв в тексте файла. Вариант 2: Рассчитать и вывести на консоль сумму целых чисел перечисленных во входном файле. Вариант 3: Вывести самое длинное слово из текста находящегося во входном файле несколько таких слов если их длина одинакова. Вариант 4: Вывести три слова из текста находящегося во входном...
41908. Управление списком сущностей. 19.38 KB
  Выход из приложения происходит после ввода команды exit Создать класс для сущности по заданию см. Придумать не менее 6 свойств для этой сущности одно из свойств должно быть ключевым уникальным например уникальный номер. Все свойства класса сущности реализовать через property. Например каждая сущность в файле может храниться в отдельной строке файла а свойства сущности быть записаны в этой строке через пробел или символ табуляции или другой символ в определённом порядке продумать как хранить значения свойств которые в себе...