Файл: Практическая работа 2 по дисциплине (учебному курсу) Электротехника и электроника.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 109
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
М ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Тольяттинский государственный университет»Институт машиностроения(наименование института полностью)Кафедра /департамент /центр115.03.05 Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств(наименование кафедры/департамента/центра полностью)практическая РАБОТА №2
Тольятти 2023Практическое задание 1Цель работы – практическое освоение методов расчета электрических цепей постоянного и переменного тока. Вариант первой задачи определяется двумя цифрами. Первая цифра соответствует номеру строки в таблице 2. Вторая цифра соответствует номеру строки исходных данных в таблице 3.Таблица 1 Формирование варианта задач студентаТаблица 2 Конфигурация расчетной электрической цепи постоянного тока
Таблица 3 Параметры электрической цепи постоянного тока
1.1. Преобразование цепи Найти величину эквивалентного сопротивления цепи, преобразовав электрическую цепь, заданную первой цифрой варианта (табл. 2). Величины сопротивлений резисторов – согласно таблице 3. РешениеДанную электрическую цепь можно преобразовать: Эквивалентное сопротивление цепи находится по формуле: ри этом, общее сопротивление паралельно соединённых сопротивлений находится по формуле:Тогда: (Ом) Ответ (Ом) 1.2. Расчет неизвестных токов по законам Кирхгофа В этом пункте необходимо составить систему уравнений по I и II законам Кирхгофа для электрической цепи
Метод узловых и контурных уравнений основан на применении первого и второго законов Кирхгофа. Он не требует никаких преобразований схемы и пригоден для расчета любой цепи.При расчете данным методом произвольно задаем направление токов в ветвях.Составляем систему уравнений. В системе должно быть столько уравнений, сколько в цепи ветвей (неизвестных токов).В заданной цепи 6 ветвей, значит, в системе должно быть 6 уравнений (т = 6). Сначала составляем уравнения для узлов по первому закону Кирхгофа. Для цепи с п узлами можно составить (n-1) независимых уравнений. В нашей цепи 4 узла (А, В, С, D), значит, число уравнений: n-1=4-1=3. Составляем 3 уравнения для любых 3-х узлов, например, для узлов А, В, C.Задаемся обходом каждого контура и составляем уравнения по второму закону Кирхгофа.А: I1=I2+ I3B: I5=I1+ I4C: I6=I2+ I4Контур АВCА – обход против часовой стрелкиКонтур BDCB - обход против часовой стрелкиКонтур DACD - обход против часовой стрелкиМы получили систему из 6 уравнений с 6 неизвестными:I1=I2+ I3I5=I1+ I4I6=I2+ I4Подставляем в уравнение численные значения
Метод контурных токов основан на использовании только второго закона Кирхгофа. Это позволяет уменьшить число уравнений в системе на n-1.Достигается это разделением схемы на ячейки (независимые контуры) и введением для каждого контура-ячейки своего тока — контурного тока, являющегося расчетной величиной.В заданной можно рассмотреть три контура-ячейки (ABCA, BDCB, DACD) и ввести для них контурные токи Ik1, Ik2, Ik3.Ветви, принадлежащие двум смежным контурам, называются смежными ветвями. В них действительный ток равен алгебраической сумме контурных токов смежных контуров, с учетом их направления.При составлении уравнений по второму закону Кирхгофа в левой части равенства алгебраически суммируются ЭДС источников, входящих в контур-ячейку, в правой части равенства алгебраически суммируются напряжения на сопротивлениях, входящих в этот контур, а также учитывается падение напряжения на сопротивлениях смежной ветви, определяемое по контурному току соседнего контура.На основании вышеизложенного порядок расчета цепи методом контурных токов будет следующим:стрелками указываем выбранные направления контурных токов Ik1, Ik2, Ik3 в контурах-ячейках. Направление обхода контуров принимаем таким же;составляем уравнения и решаем систему уравнений или методомподстановки, или с помощью определителей.Подставляем в уравнение численные значения ЭДС и сопротивлений.Решим систему с помощью определителей. Вычислим определитель системы ∆ и частные определители ∆1, ∆2, ∆3
Вычисляем контурные токи: (A) (A) (A)Действительные токи ветвей: (A) (A) (A) (A) (A) (A)По методу наложения ток в любом участке цепи рассматривается как алгебраическая сумма частных токов, созданных каждой ЭДС в отдельности.а) Определяем частные токи от ЭДС Е1 при отсутствии ЭДС Е2 и Е3 т. е. рассчитываем цепь поПоказываем направление частных токов от ЭДС E1 и обозначаем буквой I с одним штрихом (I'). Решаем задачу методом "свертывания" (Ом) (Ом) (Ом) (Ом) (Ом) (Ом) (Ом)Ток источника (А) (A) (A) (Ом) (Ом) (A) (A)
-
по дисциплине (учебному курсу) «Электротехника и электроника»
| Студент | Мареськин Сергей Викторович | |
| Группа | ТМбд-2001а | |
| Преподаватель | Тарасов Никита Константинович (И.О. Фамилия) | |
| № | Расчетная электрическая цепь | ||
| Пункт задания 1.1 | Пункт задания 1.2 | ||
| 1 |  |  | R3 E2 |
Таблица 3 Параметры электрической цепи постоянного тока
| № |  , В | Е2, В | Е3, В | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R4, Ом | R5, Ом | R6, Ом |
| 9 | 180 | 170 | 190 | 220 | 240 | 120 | 130 | 170 | 250 |
, заданной первой цифрой варианта (табл.
2). Рассчитать токи любым известным вам способом.
Составить уравнение баланса мощностей. Удостовериться в правильности расчета токов ветвей. Определить погрешность баланса мощностей.
Рассчитать потенциалы точек для внешнего контура (табл. 2) и построить потенциальную диаграмму.
Решение
 | R3 E2 |
Метод контурных токов основан на использовании только второго закона Кирхгофа. Это позволяет уменьшить число уравнений в системе на n-1.Достигается это разделением схемы на ячейки (независимые контуры) и введением для каждого контура-ячейки своего тока — контурного тока, являющегося расчетной величиной.В заданной можно рассмотреть три контура-ячейки (ABCA, BDCB, DACD) и ввести для них контурные токи Ik1, Ik2, Ik3.Ветви, принадлежащие двум смежным контурам, называются смежными ветвями. В них действительный ток равен алгебраической сумме контурных токов смежных контуров, с учетом их направления.При составлении уравнений по второму закону Кирхгофа в левой части равенства алгебраически суммируются ЭДС источников, входящих в контур-ячейку, в правой части равенства алгебраически суммируются напряжения на сопротивлениях, входящих в этот контур, а также учитывается падение напряжения на сопротивлениях смежной ветви, определяемое по контурному току соседнего контура.На основании вышеизложенного порядок расчета цепи методом контурных токов будет следующим:стрелками указываем выбранные направления контурных токов Ik1, Ik2, Ik3 в контурах-ячейках. Направление обхода контуров принимаем таким же;составляем уравнения и решаем систему уравнений или методомподстановки, или с помощью определителей.Подставляем в уравнение численные значения ЭДС и сопротивлений.Решим систему с помощью определителей. Вычислим определитель системы ∆ и частные определители ∆1, ∆2, ∆3
Вычисляем контурные токи: (A) (A) (A)Действительные токи ветвей: (A) (A) (A) (A) (A) (A)По методу наложения ток в любом участке цепи рассматривается как алгебраическая сумма частных токов, созданных каждой ЭДС в отдельности.а) Определяем частные токи от ЭДС Е1 при отсутствии ЭДС Е2 и Е3 т. е. рассчитываем цепь поПоказываем направление частных токов от ЭДС E1 и обозначаем буквой I с одним штрихом (I'). Решаем задачу методом "свертывания" (Ом) (Ом) (Ом) (Ом) (Ом) (Ом) (Ом)Ток источника (А) (A) (A) (Ом) (Ом) (A) (A)