их напруг і контурних струмів показало їх збіг, що підтверджує коректність проведених розрахунків.
1.4 Розрахунок балансу потужностей
Розрахунок балансу потужностей дозволяє визначити загальну енергію, вироблювану джерелами. Вона повинна бути дорівнює потужності, що розсіюється на навантаженні. Допускаються незначні відхилення в силу похибки в обчисленнях. Звертаючи увагу на те, що всі знайдені струми мають позитивні значення необхідно враховувати не збіг напрямків струму джерела з його напругою. Сумарна потужність джерел:
.05-12 * 1.17 + 21 * 1.12=10.48 Вт
Сумарна потужність, розсіює на опорі схеми:
PR=I1 2 * R1 + I2 2 * R2 + I3 2 * R3 + I4 2 * R4 + I5 2 * R5
PR=(0.05) 2 * 4 + (0.45) 2 * 7 + (1.17) 2 * 4 + (0.4) 2 * 3 + (0.72) 2 * 6=10.4935 Вт;
З розрахунків видно, що потужність джерел, в силу допустимих незначних погрішності в обчисленнях, відповідає потужності розсіюється на опорі. Отже, розрахунки проведені коректно.
1.5 Побудова потенційної діаграми
Побудова потенційної діаграми передбачає виділення зовнішнього контуру вихідної схеми, позначення проміжних точок a, b, c, d (малюнок 1.5).
Малюнок 1.5 - Зовнішній контур схеми
Потенціал точки приймається рівним нулю? a=0. Потенціали інших точок з урахуванням напрямку обходу схеми за годинниковою стрілкою збільшуються, якщо ділянка містить в собі ЕРС і зменшуються, якщо ділянка в містить у собі опір.
Розрахунок потенціалів точок для даної схеми:
? b =? a -I4 * R4=- 1.2 В;
? c =? b - E6=- 19.8 В;
? d =? c + E1=0.2 В;
? a =? d - I1R1=0.2-0.2=0 В.
Кінцевий потенціал в точці а рівний нулю показує, що розрахунки проведені коректно і помилок в обчисленнях немає.
При побудові потенційної діаграми необхідно враховувати, що джерело напруги з вихідним напрямком підвищує потенціал наступної точки, а джерело напруги з протилежного спрямованістю і опір знижує потенціал. Потенційна діаграма для даної схеми зображена на малюнку 1.6
Малюнок 1.6 - Потенційна діаграма ланцюга постійного струму
1.6 Порівняння результатів обчислень
У результаті обчислень за методом рівнянь Кірхгофа, методу контурних струмів, методу вузлових напруг і моделюванні схеми в програмі Proteus були отримані подібні значення струмів в гілках даної ланцюга постійного струму. Порівняння даних значень представлено в таблиці 1.1. Моделювання схеми в програмі Electronics Workbench представлено в додатку А.
Таблиця 1.1 - Порівняння результатів обчислень
Метод расчетаI1, АI2, АI3, AI4, AI5, AI6, AУравненій Кірхгофа0.050.451.170.40.721.12Контурних токов0.050.451.170.40.721.12Узлових напряженій0.050.451.170.40.721.12Моделірованіе в програмі Electronics Workbench0.0490.441.160.390.721.11
. Розрахунок параметрів ланцюга змінного струму методом комплексних амплітуд
Схема ланцюга змінного струму зображена на малюнку 2.1
Елементи ланцюга мають наступні параметри:
E=200 В; L3=115 мГн; R1=10 Ом; C2=159 мкФ; R2=4 Ом;
R3=100 Ом; частота джерела живлення (f) - 50 Гц.
Для даної схеми необхідно визначити: струми у всіх гілках ланцюга; напруга на опорі R2; активну, реактивну і повну потужності, споживані ланцюгом; побудувати векторну діаграму струмів і векторну діаграму напруг.
Для розрахунку даної схеми по методу комплексних амплітуд необхідно визначити комплексні опору гілок схеми. Комплексне індуктивний опір визначається за формулою Zl=i? L; комплексне ємнісне - Zс=-i/(? C). Розрахунок? здійснюється за формулою? =2? F. Для даної схеми? становить 6,28 * 50=314 Гц. Розрахунок комплексних опорів для даної схеми:
Z1=R1;
Z1=10i Ом;
Z2=r2-ix2=(4-20i);=r3 + i? L=(100 + 36i);
Далі необхідно замінити опору, індуктивності і ємності схеми на відповідні комплексні опору. Схема ланцюга з комплексними опорами представлена ??на малюнку 2.2
Малюнок 2.2 - Схеми ланцюга з комплексними опорами
Рішення завдання проводиться методом контурних струмів. Цей метод вимагає визначення контурних струмів, ко...
