ID: 4074

Название работы: Линейные электрические цепи постоянного тока

Категория: Лабораторная работа

Предметная область: Энергетика

Описание: Цель работы: Для электрической схемы, изображенной на рисунке 1, по заданным в таблице 1 сопротивлениям и э.д.с. выполнить следующее: Составить систему уравнений, необходимых для определения токов по первому и второму законам Кирхгофа, и найти...

Язык: Русский

Дата добавления: 2014-12-07

Размер файла: 6.55 MB

Работу скачали: 64 чел.

Цель работы:

Для электрической схемы, изображенной на рисунке 1, по заданным в таблице 1 сопротивлениям и э.д.с. выполнить следующее:

1.  Составить систему уравнений, необходимых для определения токов по первому и второму законам Кирхгофа, и найти токи в ветвях;
2.  Найти все токи, пользуясь методом контурных токов;
3.  Проверить правильность решения, применив метод узловых потенциалов;
4.  Определить показания вольтметра и составить баланс мощностей для заданной схемы;
5.  Построить в масштабе потенциальную диаграмму для внешнего контура.
6.  Определить ток, используя метод эквивалентных преобразований.

Рисунок 1

Таблица 1 

Вариант	E1, B	E2, B	E3, B	r01, Ом	r02, Ом	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	R5, Ом	R6, Ом
5				.1	.1

1.  Составим на основании законов Кирхгофа систему уравнений для расчета токов во всех ветвях схемы.

 

Исходные данные

  

В

Ом

Ом

Ом

В

Ом

Ом

Ом

Ом

В

Ом

Составление системы уравнений по законам Кирхгофа.

Формируем матрицу коэффициентов левой части.

Формируем вектор правой части системы уравнений.

Решаем систему линейных алгебраических уравнений

А

А

А

А

А

А

А

1.  Определим токи во всех ветвях методом контурных токов.

Составим систему уравнений по методу контурных токов.

Определяем собственные и взаимные сопротивления, а также ЭДС входящие в контур

                

Формируем матрицу левой части системы уравнений для метода контурных токов.

 

Ом

Формируем вектор правой части системы уравнений.

             

Решаем систему уравнений и определяем контурные токи.

 А

А

       

А

Определяем токи ветвей через контурные токи.

А

А

       

А

А

А

А

А

1.  Расчёт токов методом узловых потенциалов.

Составим систему уравнений по методу узловых потенциалов

Определяем собственные и взаимные проводимости, а также узловые токи

    

Формируем матрицу левой части системы уравнений для метода узловых потенциалов.

        

        

        

См

Формируем вектор правой части системы уравнений

А

Решаем систему уравнений и определяем потенциалы узлов

      

     

В

В

В

Определяем токи ветвей через потенциалы узлов, применяя обобщённый закон Ома.

          А

       А

                 А

А

               А

                      А

                       А

1.  Расчёт баланса мощностей.

Определяем мощности потребителей

           

           В

Определяем мощность источников

           В

Напряжение на вольтметре

Составим уравнение по 2 закону Кирхгофа для контура Е2, R2, R4. Из него выражаем напряжение вольтметра:

         

         В

1.  Построим потенциальную диаграмму для внешнего контура

          

          

          

          

          

          

Ом

1.  Определим ток I5 ,используя метод эквивалентных преобразований

1.  Преобразуем активный треугольник, состоящий из R1,R2,E1,E2,R4.

       

Преобразуем ЭДС в источник тока 

Ом

Ом

Найдём общее сопротивление:

Определим значения источников тока:

А

А

Треугольник преобразуем в звезду и найдём сопротивления

Ом

Ом

Ом

        Разобьем источники тока на каждый узел 

Преобразуем источники тока в ЭДС

В

В

Определим E7,E8,E9

В

1.  Полученную часть вставляем в заданную схему

Последовательно складываем R7 и R3; E7 и E3; R9 и R6

Определим R37; R96; E37

Ом

Ом

В

Параллельно складываем активные ветви и находим ток I5

, т.к. 

Ом

   

В

А