Файл: Теоретические основы электротехники Расчетнографическая работа.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 14

Скачиваний: 2

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


Теоретические основы электротехники
Расчетно-графическая работа
Вариант __

Выполнил студент Андреев Е.В.

Проверил преподаватель _____________

2021

Линейные электрические цепи постоянного тока
Для 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 вольтметра
Исходные данные:

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




Рисунок 1 – Исходная схема
1. 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:
;

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

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:

, В

-5.395

, В

-2.065

, В

0.69


Токи в ветвях:

A

3. 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:

А

Определяем токи в ветвях:

A

4. Для баланса мощностей рассчитаем мощность, вырабатываемую источниками ЭДС:

Суммарная мощность источников



Суммарная 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

Баланс мощности сходится: Вт

5. Напряжение на вольтметре вычисляем по второму закону Кирхгофа, для чего можно представить вольтметр как источник ЭДС с напряжением V. Тогда:

,

откуда



Или другим методом:


,

откуда