Південноуральський Державний Університет
Заочний інженерно-економічний факультет
Семестрове завдання 1
з дисципліни В«Теоретичні основи електротехніки В»
Тема:
В«Розрахунок розгалужених кіл постійного струму В»
Виконав: Струнина А.Є.
Перевірив: Решетов Н.Є.
Челябінськ 2009
Завдання
Необхідно вирішити завдання розрахунку струмів у всіх гілках електричного кола постійного струму. Завдання складається з двох частин. p> Перша частина завдання
Розрахувати струми гілок методом вузлових напруг:
1 намалювати задану варіантом схему електричного кола. Вказати позитивні напрямки струмів гілок;
2 записати канонічну форму рівнянь методу і визначити коефіцієнти цієї форми;
3 розрахувати вузлові напруги;
4 розрахувати струми гілок;
5 записати рівняння балансу потужностей і перевірити виконання балансу.
Друга частина завдання
Розрахувати методом еквівалентного генератора струм I5 в резистори R5:
1 намалювати схему електричного кола для розрахунку напруги холостого ходу Uab на розімкнутої гілки;
2 розрахувати напруга холостого ходу Uab;
3 намалювати схему електричного кола для визначення внутрішнього опору еквівалентного генератора і розрахувати його величину;
4 розрахувати струм I5;
5 розрахувати залежність потужності P5, що розсіюється в резистори R5, від величини R5. Результати розрахунку представити в таблиці;
6 побудувати графік залежності P5 (R5).
Вихідні дані
В
Рисунок 1 - Розрахункова схема електричного кола за варіантом
R1 = 81Ом E3 = 120В Ik1 = 0,12 А
R2 = 68Ом E4 = 300В Ik7 = 0,9 А
R3 = 47ом E5 = 120В
R4 = 120Ом
R5 = 47ом
R6 = 43Ом
R7 = 130Ом
Розрахунок струмів гілок методом вузлових напруг
Рішення:
Задаємо позитивний напрямок струмів гілок і напруг.
В
У схемі 4 вузла (q = 4). Число вузлових рівнянь n = q-1 = 3, які мають вигляд:
В
Потенціал вузла 4, приймаємо за полюс, тобто П†4 = 0
Визначимо власні провідності вузлів, См:
В В
Розрахуємо вузлові струми, А:
В
Визначимо вузлові напруги, В:
=>
За законом Ома визначимо струми гілок, А:
В
Баланс потужностей, Вт:
В В
В В В
Перевірка завдання:
В
Програма розрахунку в пакеті Matcad
В В В В В В В В В В В В В В В В В
В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В
або
В В В
За результатами розрахунку отримуємо, задача вирішена вірно.
Розрахунок методом еквівалентного генератора струм I5 в резистори R5
Рішення:
В
Рисунок 2 - Розрахункова схема
Потенціал вузла 4, приймаємо за полюс, тобто П†4 = 0
В
Визначимо власні провідності вузлів, Ом:
В В
Розрахуємо вузлові струми, А:
В
Визначимо вузлові напруги, В:
=>
Перетворення схеми
В
Рисунок 3 - Еквівалентна схема
Розрахунок опору Rab для пасивної ланцюга
В
Рисунок 4 - Схема перетворення
В
В
Рисунок 4 - Схема перетворення
В
В В В
В
Малюнок 6-Еквівалентна схема для розрахунку струму
Знаходимо напруга і струм ділянки ab
В В В
Розрахуємо залежність Р5 (R5):
В
Програма розрахунку в пакеті Matcad
В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В
В
В
В
Література
1 Безсонов Л.А. Теоретичні основи електротехніки: Електричні кола. Підручник для студентів електротехнічних, енергетичних та приладобудівних спеціальностей вузів. -7-е вид., Перераб. і доп. -М.: Вища. шк., 1978. -528с. p> 2 Основи теорії кіл: Учеб. для вузів/Г.В.Зевеке, П.А.Іонкін, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. -5-е вид., перераб. -М.: Вища школа, 1989. -528с. p> 3 Теоретичні основи електротехніки. Т. 1. Основи теорії лінійних ланцюгів. Під ред. П.А. Іонкін. Підручник для електротехн. вузів. Вид. 2-е, перераб. і доп. -М.: Вища. шк., 1976. -544 С. p> 4 Каплянскій А.Є. та ін Теоретичні основи електротехніки. Вид. 2-е. Учеб. посібник для електротехнічних і енергетичних спеціальностей вузів. -М.: Вища. шк., 1972. -448 С. br/>
