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

62908. Путешествие по городу Здоровячков 152.03 KB
  Если человек питается разнообразной здоровой пищей то он остается здоровым до глубокой старости но вокруг нас столько разнообразных вкусностей что просто трудно выбрать здоровые правильные продукты.
62909. Чума 20 века - СПИД (профилактика заболевания СПИДом) 28.87 KB
  Но каждый понимает что простыми беседами до сердца ребят не достучаться. Рассказать же что вас ждет мы обязаны. Все мы уже знаем что страшная болезнь под названием СПИД прочно вошла с нами в 21 век.
62910. Travelling to the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland 103.52 KB
  There is the Atlantic Ocean on the north and the North Sea on the east. The English Channel, which is about 21 miles, separates the UK from the continent. There are four countries in the United Kingdom: England, Scotland, Wales and Northern Island.
62915. Детская полька 1.7 MB
  Цель занятия: Найчить дтей танцевать Детскую польку Задачи занятия: 1 Образовательная: Расширить представление и получить знания о Чешских танцах 2 Развивающая: Способствовать...