Расчет цепи постоянного тока
Использование закона Кирхгофа в системе уравнений для определения неизвестных токов. Характеристика метода контурных токов в процессе определение неизвестных точек и электродвижущей силы. Особенности моделирования в программе Electronic WorkBench.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.10.2017 |
| Размер файла | 431,3 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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
по курсу «Электротехника и электроника»
Расчет цепи постоянного тока
Репьева Н.В. Артамонов А.Т.
Москва 2003
ЗАДАНИЕ
Для схемы 1:
1. Написать по законам Кирхгофа систему уравнений для определения неизвестных токов и ЭДС в ветвях схемы .
2. Определить неизвестные токи и ЭДС в ветвях схемы методом контурных токов.
3. Составить баланс мощностей для исходной схемы.
4. Определить напряжения, измеряемые вольтметрами.
5. Методом эквивалентного источника напряжения определить ток во второй ветви (где R2 и Е2), а также найти величину и направление ЭДС, которую надо дополнительно включать в эту же ветвь, чтобы ток в ней увеличился в 2 раза и изменил свое направление.Указание: ЭДС эквивалентного источника напряжения определить из расчета режима холостого хода второй ветви; расчет токораспределения в оставшейся части схемы выполнить методом узловых потенциалов; входное сопротивление эквивалентного источника определить методом преобразования схемы.
6. Выполнить моделирование в программе Electronic WorkBench 5.0.
Параметры схемы приведены в таблице 1.
Таблица 1
R1(Ом) |
R2(Ом) |
R3(Ом) |
R4(Ом) |
R5(Ом) |
R6(Ом) |
R7(Ом) |
R8(Ом) |
E1(В) |
E2(В) |
E3(В) |
E4(В) |
E5(В) |
E6(В) |
I1(А) |
|
|
4 |
4 |
5 |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
? |
40 |
50 |
60 |
30 |
15 |
2 |
Схема 1
На схеме 2 пронумерованы узлы (1-4), обозначены выбранные направления токов I2, I3, I4, I5, I6, (I1, J - заданы) в ветвях и контурных токов I`1, I`2, I`3, а также направление обхода контуров (по часовой стрелке). А также J преобразована в E`1.
Схема 2
ЗАДАНИЕ 1
Написать по законам Кирхгофа систему уравнений для определения неизвестных токов и ЭДС в ветвях схемы и решить её.
5. Решим систему из 6-ти уравнений в программе Mathcad при помощи функции Given и найдём значения токов I2, I3, I4, I5, I6 и ЭДС Е1:
I2 = 5 [A]
I3 = 0 [A]
I4 = -2 [A]
I5 = 7 [A]
I6 = -7 [A]
E1 = -90 [B]
Также для решения можно использовать матрицы:
I2 = 5 [A]
I3 = 0 [A]
I4 = -2 [A]
I5 = 7 [A]
I6 = -7 [A]
E1 = -90 [B]
ЗАДАНИЕ 2
Определить неизвестные токи и ЭДС в ветвях схемы методом контурных токов. кирхгоф ток electronic workbench
Зная контурные токи, найдём значения токов I2, I3, I4, I5, I6. Мы знаем, если по сопротивлению протекает несколько контурных токов, то ток в данной ветви равен алгебраической сумме контурных токов. Отсюда:
I2 = I`1-I`2=5 [A]
I3 = I`3=0 [A]
I4 = I`2-I`3= -2 [A]
I5 = I`3-I`2= 7 [A]
I6 = I`2= -7 [A]
ЗАДАНИЕ 3
Составить баланс мощностей для исходной схемы.
ЗАДАНИЕ 4
Определить напряжения, измеряемые вольтметрами.
1. Рассмотрим фрагмент цепи, к которому подключен первый вольтметр.
2. Рассмотрим фрагмент цепи, к которому подключен второй вольтметр.
ЗАДАНИЕ 5
Методом эквивалентного генератора определить ток во второй ветви (E2, R2), а также найти величину и направление ЭДС, которую надо дополнительно включать в эту же ветвь, чтобы тое в ней увеличился в 2 раза и изменил свое направление. Примечание: ЭДС эквивалентного источника напряжения определить из расчета режима холостого хода второй ветви; расчет токораспределения в оставшейся части схемы выполнить методом узловых потенциалов; входное сопротивление эквивалентного источника определить методом преобразования схемы.
Разобьём схему 2 на две части: 1- веточка с током I2 ; 2- вся остальная схема.
Схема 3
1. Найдём Rэкв относительно точек 2 и 3 по схеме 4 (источники ЭДС закорочены, источники тока оборваны, R2 в расчет не принимается).
Схема 4
2. Преобразуем треугольник 134 в схеме 4 в звезду .
Схема 5
Rэкв= R = 2.916[Ом]
3. Расчет Еэкв с помощью метода узловых потенциалов. Для этого представим все источники ЭДС в виде источников тока. (Схема 6).
Схема 6
Eэкв= Uxx= 3 - 2
Узел 2 - базовый: 2 = 0.
Потенциалы точки 3: 3= 5.421 [B]
Eэкв = 3 - 2 = 5.421 - 0 =5.421 [B]
4. Расчет тока I2.
ЗАДАНИЕ 6
Выполнить моделирование в программе Electronic WorkBench 5.0.
В работе всё моделирование выполнено в программе Electronic WorkBench 5.0.
Схема 7
Сводная таблица результатов.
|
Показания из EWB |
Метод узловых и кон-турных уравнений |
Метод контурных токов |
4-ое задание |
Метод эквивалентного источника напряжения |
||
|
I 2 [A] |
5 |
5 |
5 |
5 |
||
|
I 3 [A] |
0 |
0 |
0 |
|||
|
I 4 [A] |
-2 |
-2 |
-2 |
|||
|
I 5 [A] |
7 |
7 |
7 |
|||
|
I 6 [A] |
-7 |
-7 |
-7 |
|||
|
E 1 [B] |
-90 |
-90 |
-90 |
|||
|
U 1 [B] |
-86 |
-86 |
||||
|
U 2 [B] |
-20 |
-20 |
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основные методы расчета сложной цепи постоянного тока. Составление уравнений для контуров по второму закону Кирхгофа, определение значений контурных токов. Использование метода эквивалентного генератора для определения тока, проходящего через резистор.
контрольная работа [364,0 K], добавлен 09.10.2011Расчет значений тока во всех ветвях сложной цепи постоянного тока при помощи непосредственного применения законов Кирхгофа и метода контурных токов. Составление баланса мощности. Моделирование заданной электрической цепи с помощью Electronics Workbench.
контрольная работа [32,6 K], добавлен 27.04.2013Метод уравнений Кирхгофа. Баланс мощностей электрической цепи. Сущность метода контурных токов. Каноническая форма записи уравнений контурных токов. Метод узловых напряжений (потенциалов). Матричная форма узловых напряжений. Определение токов ветвей.
реферат [108,5 K], добавлен 11.11.2010Разветвленная цепь с одним источником электроэнергии. Определение количества уравнений, необходимое и достаточное для определения токов во всех ветвях схемы по законам Кирхгофа. Метод контурных токов. Символический расчет цепи синусоидального тока.
контрольная работа [53,2 K], добавлен 28.07.2008Расчет значения токов ветвей методом уравнений Кирхгофа, токов в исходной схеме по методу контурных токов и узловых напряжений. Составление уравнений и вычисление общей и собственной проводимости узлов. Преобразование заданной схемы в трёхконтурную.
контрольная работа [254,7 K], добавлен 24.09.2010Составление по данной схеме на основании законов Кирхгофа уравнений, необходимых для определения всех токов. Определение токов всех ветвей методом контурных токов. Расчет потенциалов узлов, построение графика зависимости мощности, выделяемой на резисторе.
контрольная работа [697,6 K], добавлен 28.11.2010Система уравнений для расчётов токов на основании законов Кирхгофа. Определение токов методами контурных токов и узловых потенциалов. Вычисление баланса мощностей. Расчет тока с помощью теоремы об активном двухполюснике и эквивалентном генераторе.
практическая работа [276,5 K], добавлен 20.10.2010Практические рекомендации по расчету сложных электрических цепей постоянного тока методами наложения токов и контурных токов. Особенности составления баланса мощностей для электрической схемы. Методика расчета реальных токов в ветвях электрической цепи.
лабораторная работа [27,5 K], добавлен 12.01.2010Составление на основании законов Кирхгофа системы уравнений для определения токов во всех ветвях схемы. Определение токов во всех ветвях схемы, используя метод контурных токов и на основании метода наложения. Составление баланса мощностей для схемы.
контрольная работа [60,3 K], добавлен 03.10.2012Свойства резистора. Расчет резистивной цепи постоянного тока методом эквивалентного генератора. Изучение методов уравнений Кирхгофа, контурных токов, узловых потенциалов, наложения и двух узлов. Расчет тока в электрических цепях и баланса мощностей.
контрольная работа [443,9 K], добавлен 07.04.2015
