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
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 |
- |