Расчет линейной электрической цепи постоянного тока
Система уравнений для определения токов. Преобразованная расчетная схема. Расчет падение напряжения между двумя узлами и сопротивления резисторов, находящихся на лучах эквивалентной звезды. Определение коэффициентов полезного действия (КПД) источников.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.10.2012 |
Размер файла | 88,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
РГУ НЕФТИ И ГАЗА ИМ.И.ГУБКИНА
Кафедра ТЭЭП
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ № 1
«Расчет линейной электрической цепи постоянного тока»
Вариант
Преподаватель: профессор Федоришин В.В
Дата выдачи домашнего задания:______________
Дата сдачи домашнего задания:______________
Москва, 2012
Исходные данные:
Е1 |
Е2 |
Е3 |
R01 |
R03 |
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
|
В |
В |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
|
40 |
72 |
36 |
0,2 |
0,6 |
3 |
1,85 |
2 |
16 |
3 |
1 |
Электрическая схема
Система уравнений для определения токов
I1 - I2 - I3 = 0 (1)
I2 + I4 - I6 = 0 (2)
I3 - I5 - I4 = 0 (3) По первому закону Кирхгофа
I5 + I6 - I1 = 0 (4)
I1R2 +I2(R01+R1)+I6R6=E1-U2 (5) (кон CMFEDC)
I2(R01 +R1)-I4R4-I3(R03 +R3)=E1-E3 (6) (кон CDEABC) По второму
I4 R4 +I6R6-I5R5=0 (7) (кон FAEF) закону Кирхгофа
Метод контурных токов
Выберем 3 независимых контуров CMFEDC, CDEABC, FAEF, и контурные токи соответственно I11,I22,I33
I11 = I1; I22 = I3; I33 = I5
По второму закону Кирхгофа:
I11(R01 + R1 + R2+ R6) - I22(R01 + R1) - I33R6=E1-U2
I11(R01 + R1) + I33R4 - I22(R03 + R3+ R01 + R1+ R4)=E1-E3
I22R4 + I11R6 - I33(R4 + R5+ R6) =0
6,05 I11 - 3,2I22 - I33= -32
3,2I11 + 16I33 - 21,8I22=4
16I22 + I11 - 20I33=0
I11 = I1 = -8 А ; I22 = I3 = -4 А; I33 = I5 = -3,6 А
Знак (-) означает, что токи I1, I3, I5 направлены в обратную сторону. На исходной схеме истинное направление указано штрихованной стрелкой.
Преобразованная расчетная схема
Падение напряжения между двумя узлами:
линейный электрический цепь ток
U12 =
Где Gi -электрические проводимости соответствующих ветвей.
Сопротивления резисторов, находящихся на лучах эквивалентной звезды:
RF = = = 0,15 (0м)
RA = = = 2,4 (Ом)
RE = = = 0,8 (Ом)
Электрические проводимости:
G1= = = 0,25 (См)
G2= = = 0,5 (См)
G3= = = 0,2 (См)
Падение напряжения между двумя узлами:
U21 = = (В)
I2=(A)
I1=(A)
I3=(A)Знак (-) означает, что токи I1, I3, I2 направлены в обратную сторону. На исходной схеме истинное направление указано штрихованной стрелкой.
Пусть фс=0
Потенциалы точек E,F,A:
ФE = I2(R01 + R1)+E1 = 4(3+0,2) + 40 = 52,8 (B)
ФA = E3+I3(R3 + R03) = 36+4(2+0,6) = 46,4(B)
ФF = U2-I1R2 = 72-14,8 = 57,2 (B)
Токи I4,I5,I6:
I5= (A)
I6= (A)
I4= (A)
Знак (-) означает, что ток I4, I5, I6 направлены в обратную сторону. На исходной схеме истинное направлениe указаны штрихованной стрелкой.
Проверка правильности расчетов по уравнениям пункта 1.3
(1) I1 - I2 - I3 = -8 - (-4) - (-4) = 0
(2) I2 + I4 - I6 = -4 - 0,4 - (-4,4) = 0
(3) I3 - I5 - I4 = -4 - (-3,6) - (-0,4) = 0
(4) I5 + I6 - I1 = -3,6 + (-4,4) - (-8) = 0
(5) I1R2 +I2(R01+R1)+I6R6=E1-U2
-14,8 - 12,8 - 4,4 = 40 - 72
-32 = -32
(6) I2(R01 +R1)-I4R4-I3(R03 +R3)=E1-E3
-12,8 + 6,4 + 10,4 = 40 - 36
4 = 4
(7) I4 R4 + I6R6 - I5R5 = 0
- 6,4 - 4,4 + 10,8 = 0
0 = 0
E1, E3 работают как потребители.
U2 работает как генератор.
Коэффициент полезного действия (КПД) источников.
1) КПД идеального источника U2 равен единице.
з2 = 1
2) КПД неидеального источника E1 :
з1=
По закону Ома для участка CE:
I2 = UCE = E1 - I2(R01 +R1) = 40 - 12,8 = 27,2
з2===68%
3) КПД неидеального источника E3 :
з3=
По закону Ома для участка CA:
I3 = UCA = E3 - I3(R03 +R3) = 36 - 10,4 = 25,6
з3===71,11%
Баланс мощностей .
?PИСТ = ?PПРИ
R2 I12 + (R1+R01)I22 + (R3+R03)I32 + R4I42 + R5I52 + R6I62 = U2I1 - E1I2 - I3 E3
1,85*82+3,2*42+2,6*42+16*0,42+3*3,62+4,4*2 = 72*8 - 40*4 - 36*4
272 Вт = 272 Вт
Показания приборов
Показание ваттметра
PW = UDС * I2
ФD = Е1 + I2R01 = 40 + 4*0,2 = 40,8 B
UDС = ФD - ФС = 40,8 - 0 = 40,8 B
PW = UDС * I2 = 40,8*4 = 163,2 Вт
Показание вольтметра
ФB = I3R3 = 4*2 = 8 B
PV = UDB = ФD - ФB = 40,8 - 8 = 32,8 B
Потенциальная диаграмма для контура СDEABC
ФС = 0
ФM = ФС + I2R01 = 0,8
ФD = ФM + E1 = 40,8 B
ФE = ФD + I2R1 = 52,8 B
ФA = ФE - I4R4 = 46,4 B
ФP = ФA - E3 = 10,4 B
ФC=ФP - I3(R3 + R03) = 0 B
Потенциальная диаграмма
Литература
1. Сборник расчетно-графических заданий по курсам ”Электротехника и электроника” “Общая электротехника” Авторы: Федоришин В.В., Ю .В Репина, М.Е.Фролова
2. Методики решения задач линейных цепей постоянного тока. Авторы: В.В.Федоришинписюн, Ю.В.Новоселова
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет линейной электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа, методом контурных токов, узловых. Расчет баланса мощностей цепи. Определение параметров однофазной линейной электрической цепи переменного тока и их значений.
курсовая работа [148,1 K], добавлен 27.03.2016Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов и узловых напряжений. Электрические цепи однофазного тока, определение показаний ваттметров. Расчет параметров трехфазной электрической цепи.
курсовая работа [653,3 K], добавлен 02.10.2012Составление системы уравнений по законам Кирхгофа и представление ее в дифференциальной и символической формах. Построение временных графиков мгновенных значений тока в одной из ветвей и напряжения между узлами электрической цепи. Расчет токов в ветвях.
контрольная работа [128,0 K], добавлен 06.12.2010Определение всех неизвестных токов и сопротивления, величины и полярности с помощью законов Кирхгофа и Ома. Электрическая схема, получающаяся при замыкании ключей. Расчет схемы с двумя узлами методом узлового напряжения. Уравнение баланса мощностей.
контрольная работа [65,3 K], добавлен 06.04.2009Основные методы решения задач на нахождение тока и напряжения в электрической цепи. Составление баланса мощностей электрической цепи. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Построение в масштабе потенциальной диаграммы для внешнего контура.
курсовая работа [357,7 K], добавлен 07.02.2013Моделирование электрической цепи с помощью программы EWB-5.12, определение значение тока в цепи источника и напряжения на сопротивлении. Расчет токов и напряжения на элементах цепи с использованием формул Крамера. Расчет коэффициента прямоугольности цепи.
курсовая работа [86,7 K], добавлен 14.11.2010Основные законы и методы анализа линейных цепей постоянного тока. Линейные электрические цепи синусоидального тока. Установившийся режим линейной электрической цепи, питаемой от источников синусоидальных ЭДС и токов. Трехфазная система с нагрузкой.
курсовая работа [777,7 K], добавлен 15.04.2010Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Уравнения по законам Кирхгофа для определения токов в ветвях. Уравнение баланса мощностей и проверка его подстановкой числовых значений. Расчет электрической цепи однофазного переменного тока.
контрольная работа [154,6 K], добавлен 31.08.2012Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом узловых напряжений. Составление баланса мощностей. Векторная диаграмма симметричного треугольника, несимметричной звезды. Трехфазная цепь, показания ваттметров.
контрольная работа [748,3 K], добавлен 21.09.2013Расчет токов во всех ветвях электрической цепи методом применения правил Кирхгофа и методом узловых потенциалов. Составление уравнения баланса мощностей. Расчет электрической цепи переменного синусоидального тока. Действующее значение напряжения.
контрольная работа [783,5 K], добавлен 05.07.2014