Файл: И.И. Романенко Линейные электрические цепи постоянного тока. Методические указания и контрольные.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.06.2024

Просмотров: 85

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

20

Найденные значения сопротивлений и ЭДС подставим в систему

уравнений (2.15)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19,2I I

 

8III

 

 

 

=

 

53

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

10I II

 

 

 

=

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8II

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

II

=

 

I

;

 

 

III =

 

II

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

I =

 

 

53

 

 

8

 

=

 

530; ∆ =

 

19,2

8

 

= 192,0

64 = 128;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

10

 

 

 

 

 

 

II

=

 

 

19,2

53

 

 

=

 

424.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соответственно контурные токи II и III равны:

II

=

 

I

 

=

 

530

=

 

4,14 А; I II =

II

 

=

424

 

= − 3,31А.

 

 

 

 

 

128

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

128

 

 

Тогда токи I2' = – II = 4,14, I3' = II – III = – 4,14 – (– 3,31) = – 0,83 A.

Знак минус показывает, что I3' должен быть направлен встречно II, т.е. положительное направление I3' совпадает с условно выбранным направлением тока на рис. 2.7. Значение токов I2' и I3' подставим в уравнение напряжения Uав (2.14)и определим величину Eэ:

Eэ = 4,14 8 + 0,83 6 – 28 + 14 = 24,10 В.

3. Определим Rвн по схеме, представленной на рис. 2.8.

 

 

 

1

 

 

 

 

Rвн

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

в

 

 

 

r01

 

 

R6

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r02

 

 

 

R46

 

 

 

 

 

 

 

R4

 

 

R45

 

 

R56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R5

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.8

 

 

 

 

 

Для определения Rвн предварительно преобразуем треугольник

{R4, R5, R6}в эквивалентную звезду {R45, R56, R46}Υ и представим преобразованную схему на рис. 2.9.


21

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

R2

в

 

r01

 

R3

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

R’2

 

 

R’1

R’3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r02

R46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.9

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.10

 

 

 

Можно преобразовать данную схему, заменив последовательно соединенные сопротивления в ветвях их суммой (рис. 2.10)

R2' = R2

+r02 + R45 = 2 + 1,2 + 0,4 = 3,6 Ом;

R1' = r01

+ R46

= 0,9 + 1,2 = 2,1 Ом;

R3' = R3

+ R56

= 8 + 1,2 = 9,2 Ом,

где R45, R46, R56 – сопротивления эквивалентной звезды. Они соответственно равны:

R 45

=

 

 

R 4 R 5

=

 

2 2

 

=

0,4 Ом;

 

R 4

+ R 5 + R 6

2

+ 2 +

6

R 46

=

 

 

R 4 R 6

 

=

 

2 6

 

 

= 1,2Ом;

 

R 4

+ R 5 + R 6

 

2

+ 2 +

6

 

R 56

=

 

 

R 5 R 6

=

 

2 6

 

=

1,2 Ом.

 

R 4

+ R 5 + R 6

2

+ 2 +

6

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема, изображенная

на

рис.

2.10, представляет смешанное

соединение приемников относительно первой ветви. Тогда общее сопротивление данной схемы численно равно Rвн.

 

вн =

'

+

 

R 2

' R 3'

 

=

2,1+

3,6 9,2

= 4,69

 

R

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ом.

 

R 2

'

+

R 3

'

3,6 +

9,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найденные значения Eэ и Rвн позволяют рассчитать ток в первой

ветви

 

 

E э

 

 

 

 

 

24,10

 

 

 

 

 

 

I1

=

 

 

 

 

=

 

 

= 2,487

А.

 

 

R вн +

 

R1

 

4,69 +

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка: значение тока I1, рассчитанное по методу ЭГН, равно I1 по методу контурных токов. Следовательно, расчет тока I1 по методу ЭГН выполнен верно.


22

Тема 3. Расчетно-графическая работа по расчету разветвленной цепи постоянного тока

1. По номеру варианта выбрать исходные данные (прил. 1) и эл. схему (прил. 2).

2.Подготовить эл. схему к расчету (проставить условное направление токов, выбрать направление обхода по контурам и обозначить потенциальные узлы).

3.Методом контурных токов рассчитать токи исходной схемы.

4.Найденные значения токов проверить с помощью баланса мощностей, потенциальной диаграммы и уравнения для внешнего контура (погрешность не должна превышать два процента).

5.Рассчитать токи исходной схемы методом I и II законов Кирхгофа и сравнить их величины с токами по методу контурных токов (погрешность не должна превышать два процента).

6.Преобразовать исходную схему с помощью замены пассивного треугольника в эквивалентную звезду.

7.Упростить преобразованную схему с помощью замены последовательно соединенных сопротивлений в ветвях их суммой (после упрощения получим схему с двумя потенциальными узлами).

8.Рассчитать токи преобразованной схемы методом 2-х узлов (если в вариантах эл. схем отсутствует пассивный треугольник, то метод 2-х узлов исключается из расчета токов).

9.Методом ЭГН рассчитать ток в i-й ветви (номер i-й ветви задается преподавателем) и его величина сравнивается с соответствующим током по методу контурных токов.

Список рекомендуемой литературы

1. Электротехника / Под. ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высш. шк.,

1985. – 480с.

2. Сборник задач по электротехнике и основам электроники /Под. ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высш. шк., 1987. – 250с.

23

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Варианты расчетно-графической работы по расчету цепи

постоянного тока

Таблица 1

E1

E2

E3

r01

r02

r03

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

вар

схе-

иан

мы

В

В

В

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

та

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

55

18

4

0,8

-

0,8

8

4

3

2

4

4

-

2

2

36

10

25

-

0,4

0,5

4

8

3

1

2

7

-

3

3

16

5

32

-

0,6

0,8

9

3

2

4

1

5

-

4

4

14

25

28

0,9

1,2

-

5

2

3

2

2

6

-

5

5

20

22

9

0,1 - 1,1 1

2

6

3

8

4

-

6

6

16

30

5

0,4

-

0,7

6

4

3

2

5

3

-

7

7

10

6

24

0,8

0,3

-

3

5

6

6

3

1

-

8

8

6

20

4

-

0,8

1,2

4

6

4

4

3

3

-

9

9

21

4

10

-

0,2

0,6

5

7

2

8

1

1

-

10

10

4

9

18

0,8

-

0,7

3

10

4

8

10

2

-

11

11

4

24

6

0,9

-

0,5

9

8

1

6

10

4

-

12

12

16

8

9

0,2

0,6

-

3

6

2

5

10

5

-

13

13

48

12

6

0,8

0,4

-

4

4

2

12

6

2

-

14

14

12

36

12

-

0,4

1,2

3

5

1

5

6

9

-

15

15

12

6

40

1,2

0,6

-

2

3

8

5

7

8

-

16

16

8

6

36

1,3 - 1,2

3

2

1

6

8

6

-

17

17

72

12

4

0,7

1,5

-

6

1

10

4

12

4

-

18

18

12

48

6

-

0,4

0,4

2

1

4

15

2

2

-

19

19

12

30

9

0,5

-

0,5

4

2

3

3

1

3

-

20

20

9

6

27

-

1

0,8

4

2

6

13

4

3

-

21

21

63

6

15

1

- 1,2

5

3

1

2

12 3

-

22

22

54

27

3

1,2

0,9

-

8

3

1

4

2

2

-

23

23

36

9

24

-

0,8

0,8

3

4

2

1

5

1

-

24

24

3

16

9

-

0,7

1,2

1

4

2

2

7

3

-

25

25

12

30

25

1

0,4

-

1

5

1

1

6

4

-

26

26

30

16

10

0,6

0,8

-

2

5

3

1

8

5

-

27

27

10

32

10

0,6

-

1

2

6

1

7

1

5

-

28

28

5

10

36

0,3

-

0,8

1

6

3

2

2

2

-

29

29

40

25

8

-

0,2

0,2

3

3

2

4

3

2

-

30

30

8

40

10

0,8

1

-

5

3

3

3

2

1

-

31

31

22

24

10

0,2

-

1,2

2

1

8

4

10

6

-

32

32

55

18

4

0,8

-

0,8

8

4

3

2

4

4

-


24

Продолжение прил. 1

E1

E2

E3

r01

r02

r03

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

ва-

схе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

риа

мы

В

В

В

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

нта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

33

36

10

25

-

0,4

0,5

4

8

3

1

2

7

-

34

34

16

5

32

-

0,6

0,8

9

3

2

4

1

5

-

35

35

14

25

28

0,9

1,2

-

5

2

8

2

2

6

-

36

36

5

16

30

0,4

-

0,7

6

4

3

2

5

3

-

37

37

10

6

24

0,8

0,3

-

4

5

6

6

3

1

-

38

38

6

20

4

-

0,8

1,2

4

6

4

4

3

3

-

39

39

21

4

10

-

0,2

0,6

5

7

2

8

1

1

-

40

40

4

9

18

0,8

-

0,7

3

10

4

8

10

2

-

41

41

4

24

6

0,9

-

0,5

9

8

1

6

10

-

-

42

42

16

8

9

0,2

0,6

-

4

6

6

5

10

5

-

43

43

48

12

6

0,8

1,4

-

4

4

2

12

6

2

-

44

44

12

36

12

-

0,4

1,2

3

5

1

5

6

9

-

45

45

12

6

40

1,2

-

0,6

2

3

8

5

7

8

-

46

46

8

6

36

1,3 - 1,2 3

2

1

6

8

6

-

47

47

72

12

4

0,7

-

1,5

6

1

10

4

12

4

-

48

48

12

48

6

0,4

0,4

-

2

1

4

15

2

2

-

49

49

19

30

9

0,5

0,5

-

3

2

3

3

1

3

-

50

50

9

6

27

-

1,1

0,8

4

2

8

13

4

3

-

51

51

15

9

11

0,1

0,5

-

4

2

1

6

7

8

-

52

52

18

5

12

0,4

-

0,8

2

4

1

6

9

10

-

53

53

8

2

16

-

0,3

0,4

-

1

2

2

10

8

11

54

54

7

12 14

-

-

-

2

1

4

1

1

3

-

55

55

10

11 5

-

-

-

1

4

3

3

4

6

12

56

56

5

8

15

-

-

-

3

2

1

1

3

6

-

57

57

20

12 12

-

-

-

5

2

12 12 3

1

-

58

58

12

10 8

-

-

-

2

3

2

4

3

3

15

59

59

11

2

10

0,5

-

0,7

7

5

2

1

8

3

-

60

60

2

9

9

-

-

-

6

9

10 4

3

6

-