Файл: Задача Электрические цепи постоянного тока Для заданной электрической схемы 1 выполнить следующее.docx
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 85
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1. Задача 1. Электрические цепи постоянного тока
-
Для заданной электрической схемы 1.1 выполнить следующее:
-
Упростить схему, заменив последовательно и параллельно соединенные резисторы четвертой и шестой ветвей эквивалентными. -
Составить на основании законов Киргофа систему уравнений для расчета токов во всех ветвях схемы. -
Определить токи во всех ветвях схемы методом контурных токов. -
Определить токи во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов. -
Результаты расчета токов, проведенного двумя методами, свести в таблицу и сравнить между собой. -
Составить баланс мощностей в исходной схеме, вычислить суммарную мощность источников и суммарную мощность нагрузок. -
Определить ток I1 в заданной по условию схеме с источником тока, используя метод эквивалентного генератора. -
Начертить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, включающего обе ЭДС.
| | | | | | | | | | | | |
| Ом | B | A | ||||||||||
| 6,5 | 2,5 | 1 | 4 | 0 | 5,5 | 10 | 30 | 7 | 10 | 0,4 | 0 | |
Рис. 1.1 Исходная схема цепиРис. 1.2 Упрощенная схема цепи1.1 Расчет цепи по законам КирхгофаСоставим на основании законов Кирхгофа систему уравнений для расчета токов во всех ветвях схемыВыберем направления токов в ветвях токов произвольноПо первому закону КирхгофаДля узла “a”: Для узла “b”: Для узла “c”: По второму закону КирхгофаДля контура I: Для контура II:
Для контура III: 1.2 Метод контурных токов.Определим токи во всех ветвях схемы методом контурных токов. Считаем, что в цепи протекают контурные токи I11, I22, I33. Составим систему трех уравнений по 2 закону Кирхгофа, решая которую найдем значения контурных токов:Контур 1: Контур 2: Контур 3: Подставляем числовые значения:Рассчитаем систему уравнений через определители:
Находим значения истинных токовПроверка значений истинных токов по балансу мощностей.1.3 Метод узловых потенциалов.Найдем проводимость всех ветвей на рис.1.1.Составим уравнения для . Заземлим узел c: Узел a: Узел b: Узел d: Рассчитаем коэффициенты с помощью известных g и E:
Найдем токи в ветвях по закону Ома в обобщенной форме:1.4 Метод эквивалентного генератораОпределим I1 методом эквивалентного генератора. Выделим из схемы 1.1 ветвь с I1, а оставшуюся часть схемы представим в виде активного двухполюсника (эквивалентного генератора).Рис.1.3 Схема активного двухполюсника.По теореме об активном двухполюснике:Применим метод контурных токов для схемы 1.3:Подставляем значения:Находим истинные токи, которые будут равны контурным:
Выражаем по II закону Кирхгофа:Подставляем значения и находим ;Рис. 1.4 Схема пассивного двухполюсника.Для упрощения схемы пассивного двухполюсника перейдем из треугольника в звезду:Рис. 1.5Преобразованная схема пассивного двухполюсника рассчитывается как:Подставляем полученные значения и находим Находим : 1.5 Построение потенциальной диаграммы.Пусть , тогда