Федеральне агентство з освіти Російської Федерації
Волгоградський державний технічний університет
Контрольна робота
з дисципліни: «Теоретичні основи електротехніки»
Варіант № 21
Виконав: студент 2 курсу ФПІК
групи АУЗ - 261с Тюляева І.А.
номер залікової книжки 20161639
Перевірив: доц. Сластінін С.Б.
Волгоград 2011
Завдання №1
Розрахунок складної електричного кола постійного струму
Розрахувати струми у всіх гілках електричного кола
а) методом безпосереднього застосування правил Кірхгофа;
б) методом контурних струмів;
в) методом вузлових потенціалів.
Результати розрахунків звести в таблицю.
Скласти і вирішити рівняння балансу потужностей.
Дано:=16 Ом, R2=31 Ом,=24 Ом, R4=13 Ом,=33 Ом, R6=40 Ом,=22 Ом, R8=7 Ом,=30 В, E2=24 В,=16 В, E8=11 В.
РІШЕННЯ
Складемо рівняння для визначення струмів шляхом застосування законів Кірхгофа.
Для всіх вузлів схеми, крім одного, складаємо рівняння за першим законом Кірхгофа.
для вузла «a»:
для вузла «b»:
для вузла «c»:
Для складання рівнянь за другим законом Кірхгофа виберемо незалежні контури, число яких дорівнює числу відсутніх рівнянь. У кожному контурі вибираємо позитивні напрямки обходу.
для контуру «I»:
для контуру «II»:
для контуру «III»:
для контуру «IV»:
Підставами числові значення, отримаємо систему рівнянь:
Вирішуючи систему, отримаємо
=0,264 А
=- 0,083 А
=0,347А
=0,132 А
=- 0,214 А
=- 0,1403 А
=0,273 А
Визначимо струми в гілках методом контурних струмів.
Електричну ланцюг розіб'ємо на незалежні контури і в кожному контурі вибираємо напрямок контурних струмів. Для кожного контуру складемо рівняння за другим законом Кірхгофа.
для контуру «I»:
для контуру «II»:
для контуру «III»:
для контуру «IV»:
Підставимо значення опорів і джерел у рівняння
Вирішуючи систему, отримуємо
=0,264 А
=0,347А
=- 0,133 А
=- 0,273 А
За обчисленими контурним струмам визначимо дійсні струми у всіх гілках.
0,264 А
- 0,083 А
=0,347А
=0,132 А
=- 0,214 А
=- 0,14 А
=0,273 А
Визначимо точки методом вузлових потенціалів.
Потенціал точки d приймемо рівним нулю. Тоді
для вузла «a»:
для вузла «b»:
для вузла «c»:
Підставами числові значення і отримаємо:
, 2186- 0,0625 - 0,0303=- 4,1737
0,0625+ 0,1218 - 0,0323=2,649
0,0303- 0,0323 + 0,0876=- 0,7742
Вирішуючи систему, отримаємо
=- 12,9136 В
=12,85 В
=- 8,5665 В
Визначимо точки
А
А
А
А
А
А
А
Результати розрахунків зведемо в таблицю.
I1I2I3I5I6I7I8Закони Кірхгофа0,264-0,0830,3470,132-0,214-0,140,273Контурние точкі0,264-0,0830,3470,132-0,214-0,140,273Узловие потенціали0,263-0,0830,3470 , 132-0,214-0,140,273
Перевіримо баланс потужностей
E1I1 + E2 | I2 | + E7 | I7 | + E8I8=15,2 Вт
15,3 Вт
, 2 Вт15,3 Вт
Баланс потужностей виконується.
Завдання № 2
Розрахунок електричного кола змінного синусоїдального струму
Необхідно визначити:
Миттєве значення напруги на вході ланцюга;
Діючі значення струмів в гілках -,, і їх миттєві значення,,.
Чинне значення напруги на виході ланцюга і його миттєве значення;
Активну, реактивну і повну потужності, споживані ланцюгом.
Скласти схему заміщення електричного кола (відповідно з повними комплексними опорами гілок зобразити ідеальні елементи - резистивний, індуктивний, ємнісний та їх комбінації) і визначити параметри елементів R, L, C.
Побудувати векторну діаграму струмів і напруг (на міліметровому папері або за допомогою комп'ютера із зазначенням масштабу струму і напруги);
Побудувати хвильові діаграми - залежності і в одній системі координат (на мі...
