Практическое задание № 1

№ п/п	Задание	Ответ
1	Входное сопротивление активного двухполюсника	3,611 Ом
2	Напряжение холостого хода активного двухполюсника	В
3	Значение тока первой ветви методом эквивалентного генератора	-4,602 А
4	Величины токов ветвей в расчетной электрической цепи	I1 = 4,602 А I2 = 1,306 А I3 = 1,796 А I4 = 2,806 А I5 = 3,102 А
5	Мощность приемников и источников электрической энергии	Pпр=0,357 кВт Pист=0,384 кВт
6	Потенциальная диаграмма для контура в расчетной электрической цепи	Построенный график

Исходные данные расчетной электрической цепи постоянного тока.

№14


Конфигурация расчетной электрической цепи изображена на рис. 1.



Рис. 1. Расчетная электрическая цепь

Решение

1. 
   Определим входное сопротивление активного двухполюсника . Удалим ветвь ab и преобразуем оставшуюся активную электрическую цепь в пассивную, для этого участки с источниками энергии заменяем на их внутренние сопротивления. В результате получим конфигурацию пассивной электрической цепи (рис. 2) относительно зажимов «a–b».
   

Рис. 2. Нахождение входного сопротивления

---

Видно, что через сопротивление ток не проходит, а участок цепи с сопротивлениями и включен параллельно с сопротивлением , поэтому запишем следующее уравнение (формула 1):

2. 
   Определим напряжение холостого хода активного двухполюсника . Для этого необходимо вывести заданную расчетную ветвь в режим холостого хода. Конфигурация расчётной электрической цепи изображена на рис. 3.
   

Рис. 3. Нахождение напряжения холостого хода

Направим произвольно токи в ветвях и составим уравнение по второму закону Кирхгофа для первого контура в расчётной электрической цепи (рис. 3). Данное уравнение записано в формуле 2:



Неизвестным в этом уравнении является ток ветви . Найдем значение этого тока по методу контурных токов. Произвольно направим контурные токи, как показано на рис. 4. Контурный ток неизвестен, а контурный ток определяется током источника тока и уже задан.



Рис. 4. Расчётная цепь по методу контурных токов

Запишем систему уравнений по методу контурных токов (формула 3):



Поскольку контурный ток уже задан, то получим значение контурного тока , используя уравнение (формула 4):

---

Так как ток ветви равен контурному току , то напряжение холостого хода определим по следующему уравнению (формула 5):

3. 
   Определим ток первой ветви методом эквивалентного генератора.
   

Изобразим последовательную схему замещения эквивалентного генератора (рис. 5), состоящую из источника ЭДС и внутреннего сопротивления. Первое значение совпадает с напряжением холостого хода активного двухполюсника, а второе – с его входным сопротивлением. Найденное напряжение холостого хода получилось отрицательным, следовательно, истинное направление источника ЭДС будет противоположно положительному, то есть от узла a к узлу b.



Рис. 5. Расчетная цепь по методу эквивалентного генератора

Ток первой ветви найдем, составив уравнение по II закону Кирхгофа (формула 6):



Найденный ток первой ветви получился отрицательным, следовательно, его истинное направление противоположно указанному.

Изобразим параллельную схему замещения эквивалентного генератора (рис. 6), состоящую из источника тока и внутренней проводимости, и определим ее параметры.



Рис. 6. Расчётная цепь по методу эквивалентного генератора

Параметры параллельной схемы замещения определим по формуле 7:

4. 
   Найдем неизвестные токи ветвей в расчетной электрической цепи методом контурных токов. Произвольно направим токи в ветвях (кроме тока в первой ветви, направление которого задано) и контурные токи, как показано на рис. 7. Контурные токи и неизвестны, а контурный ток определяется током источника тока и уже задан. Количество неизвестных контурных токов в расчетной электрической цепи равно двум.
   

---

Рис. 7. Расчётная цепь по методу контурных токов

Система уравнений по методу контурных токов принимает вид (формула 8):



Перенесем слагаемые с заданным контурным током в правую сторону уравнений, подставим числовые значения параметров цепи, тогда получим систему уравнений в виде (формула 9):



Решая систему уравнений, найдем значения контурных токов и выпишем все известные контурные токи расчетной электрической цепи (формула 10):



Выразим токи в ветвях через контурные токи. Данные выражения запишем в формуле 11:



Ток первой ветви, найденный методом узловых потенциалов, совпадает с ранее найденным методом эквивалентного генератора. Истинное направление тока в первой ветви противоположно принятому в расчетной цепи (рис. 8).



Рис. 8. Истинные токи ветвей в расчетной электрической цепи

5. 
   Составим уравнение баланса мощностей в расчетной электрической цепи. Поскольку количество сопротивлений в расчетной цепи равно пяти, то уравнение мощности приемников содержит пять слагаемых согласно уравнению (формула 12):
   

Для нахождения мощности источников предварительно необходимо определить напряжение на источнике тока. Воспользуемся II законом Кирхгофа для контура с источником тока (рис. 8) и запишем уравнение (формула 13):



Поскольку количество источников энергии в расчетной цепи равно четырем, то уравнение мощности источников содержит четыре слагаемых согласно уравнению (формула 14):



Таким образом, баланс мощности в расчетной электрической цепи выполняется, что говорит о правильности расчета токов ветвей.

---

6. 
   Рассчитаем потенциалы узловых точек для контура a–e–b–c –d–a.
   

Примем потенциал точки «а» за нуль (рис. 8), тогда значения потенциалов узловых точек найдутся по выражениям (формула 15):



Строим потенциальную диаграмму (рис. 9) на основании расчетных потенциалов узловых точек.



Рис. 9. Потенциальная диаграмма расчетной электрической цепи.

---

Смотрите также файлы

• Причины чс может быть несколько.pdf

• Рабочая программа по внеурочной деятельности Смысловое чтение.docx

• Темы докладов.docx

• Отчет о прохождении производственной (преддипломной) практики.rtf

• "Линейное программирование. Виды задач линейного программирования. Линейное программирование в банковском деле.".docx