Файл: Теоретические основы электротехники Расчетнографическая работа.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 52
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Теоретические основы электротехникиРасчетно-графическая работаВариант __Выполнил студент Андреев Е.В.Проверил преподаватель _____________2021Линейные электрические цепи постоянного токаДля приведенной схемы необходимо найти:1. токи во всех ветвях с помощью законов Кирхгофа;2. токи во всех ветвях методом узловых потенциалов;3. токи во всех ветвях методом контурных токов;4. составить баланс мощностей;5. определить показания вольтметраИсходные данные:
Рисунок 1 – Исходная схема1. Для составления уравнений по законам Кирхгофа необходимо выбрать направления токов и отметить узлы схемы. Направления токов выбираются произвольным образом.Первый закон Кирхгофа:Узел 1: ;Узел 2: Узел 3: Второй закон Кирхгофа:Контур 123: ;Контур 234:
Знак «минус» у токов означаeт, что они протекают в направлении, противоположном выбранному.2. Для метода узловых потенциалов выберем базисным (нулевым) узел 3. Тогда система уравнений примет вид:Решение данного матричного уравнения целесообразно проводить с помощью персонального компьютера (Mathcad).Потенциалы узлов:
Токи в ветвях: A3. Определим токи во всех ветвях схемы методом контурных токов. Схема содержит три независимых контура, в которых протекают токи , , . Направление обхода контуров выбираем по часовой стрелке. Система уравнений по методу контурных токов:Решение данного матричного уравнения целесообразно проводить с помощью персонального компьютера (Mathcad).
Определяем токи контуров: АОпределяем токи в ветвях: A4. Для баланса мощностей рассчитаем мощность, вырабатываемую источниками ЭДС:Суммарная мощность источниковСуммарная мощность потребителей:
Баланс мощности сходится: Вт5. Напряжение на вольтметре вычисляем по второму закону Кирхгофа, для чего можно представить вольтметр как источник ЭДС с напряжением V. Тогда: , откуда Или другим методом:
| E1 | E2 | E3 | R01 | R02 | R03 | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 |
| 10 | 6 | 24 | 0,8 | 0,3 | - | 3,5 | 5 | 6 | 6 | 3 | 1 |
;
Контур 124:
.
В матричном виде система уравнений примет вид:
Решение данного матричного уравнения целесообразно проводить с помощью персонального компьютера (Mathcad).
| I1,A | 3.1 |
| I2,A | 0.114 |
| I3,A | 2.986 |
| I4,A | 0.344 |
| I5,A | 0.23 |
| I6,A | 2.756 |
, В | -5.395 |
, В | -2.065 |
, В | 0.69 |
Определяем токи контуров: АОпределяем токи в ветвях: A4. Для баланса мощностей рассчитаем мощность, вырабатываемую источниками ЭДС:Суммарная мощность источниковСуммарная мощность потребителей:
| Элемент | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | R01 | R02 |
| Ток элемента, А | 3,1 | 0,114 | 2,986 | 0,344 | 0,23 | 2,756 | 3,1 | 0,114 |
| Сопротивление R, Ом | 3,5 | 5 | 6 | 6 | 3 | 1 | 0,8 | 0,3 |
| Pi, Вт | 33,635 | 0,065 | 53,497 | 0,710 | 0,159 | 7,596 | 7,688 | 0,004 |
| Pпот, Вт | 103,353 | |||||||
,
откуда
, В
, В
, В