ТОР 5 статей:
Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия
Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века
Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка
Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы
КАТЕГОРИИ:
- Археология
- Архитектура
- Астрономия
- Аудит
- Биология
- Ботаника
- Бухгалтерский учёт
- Войное дело
- Генетика
- География
- Геология
- Дизайн
- Искусство
- История
- Кино
- Кулинария
- Культура
- Литература
- Математика
- Медицина
- Металлургия
- Мифология
- Музыка
- Психология
- Религия
- Спорт
- Строительство
- Техника
- Транспорт
- Туризм
- Усадьба
- Физика
- Фотография
- Химия
- Экология
- Электричество
- Электроника
- Энергетика
ЗАДАНИЕ К РАСЧЕТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА.
4.1. Содержание задания.
1. Начертить согласно ГОСТов схему электрической цепи своего варианта. Записать значение всех элементов.
2. Составить систему уравнений электрического равновесия цепи на основании законов Кирхгофа в интегрально-дифференциальной и символической формах.
3. Определить комплексные значения сопротивлений ветвей и комплексные амплитуды источников э.д.с.
4. Методом контурных токов определить токи во всех ветвях цепи.
5. Методом узловых напряжений определить напряжения в узлах относительно базисного и вычислить токи во всех ветвях цепи.
6. Полученные значения токов в ветвях по п.4, 5 занести в таблицу.
7. Построить векторную диаграмму токов и напряжений совместно с топографической диаграммой, причем за нулевой узел принять базисный узел метода узловых потенциалов.
Схемы электрических цепей, предназначенных для анализа, приведены на рис. 4.1- 4.20.
В таблицах 4.1 и 4.2 дано соответствие номера варианта и номера рисунка приведенных схем, а также указаны количественные данные для элементов цепи.
| Вариант | Рисунок | L1 | L2 | L3 | C1 | C2 | C3 | R | f |
| мГн | мкФ | Ом | Гц | ||||||
| 4.15 | -- | 63,8 | -- | -- | -- | ||||
| 4.20 | 21,2 | -- | -- | 132,5 | -- | ||||
| 4.1 | -- | 34,7 | -- | -- | -- | 80,3 | |||
| 4.8 | 13,6 | -- | 109,2 | 32,5 | -- | 94,6 | |||
| 4.13 | -- | -- | -- | ||||||
| 4.19 | -- | 21,2 | 24,8 | -- | -- | 35,5 | |||
| 4.10 | 12,7 | 47,8 | -- | -- | 31,9 | -- | |||
| 4.3 | 100,5 | -- | 88,5 | -- | 132,5 | ||||
| 4.14 | -- | 83,8 | -- | 15,8 | 29,5 | ||||
| 4.4 | 20,8 | -- | 52,7 | 15,1 | -- | 64,6 | |||
| 4.5 | -- | 31,8 | -- | ||||||
| 4.16 | -- | -- | |||||||
| 4.6 | -- | -- | 15,9 | -- | -- | ||||
| 4.11 | -- | -- | -- | ||||||
| 4.17 | -- | -- | -- | 18,2 | 9,1 | ||||
| 4.9 | -- | -- | |||||||
| 4.7 | -- | -- | 12,7 | 5,5 | -- | ||||
| 4.12 | -- | -- | 44,5 | ||||||
| 4.2 | -- | -- | |||||||
| 4.18 | -- | ||||||||
| 4.15 | -- | 63,8 | -- | -- | -- | ||||
| 4.20 | 12,7 | 31,8 | -- | -- | 39,8 | -- | |||
| 4.1 | -- | 17,35 | -- | -- | -- | 40,15 | |||
| 4.8 | 13,6 | -- | 54,6 | 32,5 | -- | -- | |||
| 4.13 | -- | -- | 26,3 | 12,5 | -- | 88,4 | |||
| 4.19 | -- | 10,6 | 24,8 | -- | -- | 13,8 | |||
| 4.10 | 12,7 | -- | -- | 68,8 | -- | ||||
| 4.3 | -- | -- | |||||||
| 4.14 | -- | 41,9 | 19,13 | -- | 7,9 | 7,4 | |||
| 4.4 | 10,4 | -- | 26,35 | 7,55 | -- | 32,3 | |||
| 4.5 | -- | 5,3 | -- | ||||||
| 4.16 | -- | -- | 5,3 | ||||||
| 4.6 | -- | -- | 15,9 | -- | 15,9 | ||||
| 4.11 | 39,8 | -- | -- | 12,7 | -- | ||||
| 4.17 | -- | -- | -- | 9,1 | 4,55 | ||||
| 4.9 | -- | -- | |||||||
| 4.7 | -- | -- | -- | 5,5 | -- |
Таблица 4.1
Продолжение таблицы 4.1
| 4.12 | -- | -- | |||||||
| 4.2 | -- | 49,75 | 79,6 | ||||||
| 4.18 | -- | ||||||||
| 4.15 | -- | 127,6 | -- | -- | |||||
| 4.20 | 21,2 | 39,8 | -- | -- | 75,6 | -- | |||
| 4.1 | -- | 34,7 | -- | -- | -- | 80,3 | |||
| 4.8 | 6,8 | -- | 54,6 | 16,22 | -- | 47,3 | |||
| 4.13 | -- | -- | 26,3 | 12,5 | -- | 88,4 | |||
| 4.19 | -- | 21,2 | 49,6 | -- | -- | 27,6 | |||
| 4.10 | 6,35 | -- | -- | 31,9 | -- | ||||
| 4.3 | -- | -- | |||||||
| 4.14 | -- | 41,9 | -- | 7,9 | 14,75 | ||||
| 4.4 | 20,8 | -- | 52,7 | 15,1 | -- | 64,6 | |||
| 4.5 | -- | 17,6 | -- | ||||||
| 4.16 | -- | -- | 2,21 | 27,6 | |||||
| 4.6 | -- | -- | 31,8 | -- | -- | ||||
| 4.11 | -- | -- | -- | ||||||
| 4.17 | -- | -- | -- | 18,2 | 9,1 | ||||
| 4.9 | -- | -- | |||||||
| 4.7 | -- | -- | 25,4 | -- | |||||
| 4.12 | -- | -- | |||||||
| 4.2 | -- | -- | |||||||
| 4.18 | 69,75 | 14,22 | |||||||
| 4.15 | -- | -- | 88,4 | -- | -- | ||||
| 4.20 | 21,2 | -- | -- | 132,5 | -- | ||||
| 4.1 | -- | 69,4 | -- | -- | 240,6 | 80,3 | |||
| 4.8 | 6,8 | -- | 27,3 | 16,25 | -- | -- | |||
| 4.13 | -- | -- | 63,5 | -- | |||||
| 4.1 | -- | 23,7 | 27,9 | -- | -- | 39,9 | |||
| 4.10 | 12,7 | 47,8 | -- | -- | 31,9 | -- | |||
| 4.3 | 100,5 | -- | 56,9 | 88,5 | -- | 66,25 | |||
| 4.14 | -- | 167,6 | 76,52 | -- | 31,6 | 29,5 | |||
| 4.4 | 20,8 | -- | 29,4 | 15,1 | -- | -- | |||
| 4.5 | -- | 21,2 | -- | ||||||
| 4.16 | -- | -- | 15,9 | ||||||
| 4.6 | -- | -- | 31,8 | -- | 31,8 | ||||
| 4.11 | 12,5 | -- | -- | -- | |||||
| 4.17 | -- | -- | -- | 9,1 | 4,55 | ||||
| 4.9 | -- | -- | |||||||
| 4.7 | -- | -- | -- | 5,5 | -- | ||||
| 4.12 | 318,4 | 88,4 | -- |
| 4.2 | -- | ||||||||
| 4.18 | 56,88 | ||||||||
| 4.15 | -- | 47,8 | -- | -- | |||||
| 4.20 | 8,46 | -- | -- | 53,2 | -- | ||||
| 4.1 | -- | 34,7 | -- | -- | 120,3 | 40,15 | |||
| 4.8 | 13,6 | -- | 54,6 | 32,5 | -- | -- | |||
| 4.13 | -- | -- | 38,2 | 12,5 | -- | 33,2 | |||
| 4.19 | -- | 21,2 | 24,8 | -- | -- | 35,5 | |||
| 4.10 | 6,35 | 23,9 | -- | -- | 15,9 | -- | |||
| 4.3 | -- | -- | |||||||
| 4.14 | -- | 167,6 | -- | 31,6 | |||||
| 4.4 | 10,4 | -- | 14,7 | 7,55 | -- | -- | |||
| 4.5 | -- | 5,3 | -- | ||||||
| 4.16 | -- | -- | 5,3 | ||||||
| 4.6 | -- | -- | 15,9 | -- | -- | ||||
| 4.11 | 39,8 | -- | -- | 12,7 | -- | ||||
| 4.17 | -- | -- | -- | 31,8 | 15,9 | ||||
| 4.9 | -- | -- | |||||||
| 4.7 | -- | -- | -- | -- | |||||
| 4.12 | 79,6 | 22,1 | -- | 44,5 | |||||
| 4.2 | -- | -- | |||||||
| 4.18 | -- |
Продолжение таблицы 4.1
Таблица 4.2
| Вар. | е1, В | е2, В | е3, В |
| 100COS(ωt+290) | 180 SIN ωt | ---- | |
| 70SIN ωt | ---- | 85 COS (ωt-120) | |
| 115 COS (ωt-90) | ---- | 60 SIN (ωt-35) | |
| 140 SIN ωt | ---- | 280 COS (ωt-140) | |
| 140 SIN (ωt-285) | ---- | 280 COS (ωt+295) | |
| 110COS(ωt-95) | ---- | 60 SIN (ωt-40) | |
| 70SIN(ωt+20) | ---- | 85COS(ωt-100) | |
| 70COS(ωt-103) | 65SIN(ωt-43) | ---- | |
| 115SIN(ωt+338) | ---- | 55COS(ωt+213) | |
| 140COS(ωt+280) | ---- | 280SIN(ωt+320) | |
| 140SINωt | ---- | 140COSωt | |
| 140COSωt | ---- | 140COS(ωt-90) | |
| 170COS(ωt-90) | 170COSωt | 170SIN(ωt-180) | |
| 170SIN(ωt+180) | 170COS(ωt-90) | 170COSωt | |
| 170COSωt | 170SIN(ωt+180) | 170SINωt | |
| 100SIN(ωt+180) | 100COSωt | 100COS(ωt-270) | |
| 280 COS (ωt+270) | 280SIN(ωt-180) | ---- | |
| ---- | 700COS(ωt-37) | 700SIN(ωt-53) | |
| 400COS(ωt-90) | ---- | 500SIN(ωt+180) | |
| 100SIN(ωt-60) | 100SINωt | ---- | |
| 100SIN(ωt+20) | 180COS(ωt+270) | ---- | |
| 70COS(ωt-90) | ---- | 85SIN(ωt-30) | |
| 115SINωt | ---- | 60COS(ωt+235) | |
| 140COS(ωt-90) | ---- | 280SIN(ωt-50) | |
| 140COS(ωt+245) | ---- | 280SIN(ωt-335) | |
| 110SIN(ωt-5) | ---- | 60COS(ωt+230) | |
| 70COS(ωt-70) | ---- | 85SIN(ωt-10) | |
| 70SIN(ωt-13) | 85COS(ωt-133) | ---- | |
| 115COS(ωt+248) | ---- | 55SIN(ωt+303) | |
| 140SIN(ωt-350) | ---- | 280COS(ωt-130) | |
| 140COS(ωt-90) | ---- | 140SIN(ωt+90) | |
| 140SIN(ωt+90) | ---- | 140SINωt | |
| 177COS(ωt+270) | 170SIN(ωt+90) | 170COS(ωt+90) | |
| 170SIN(ωt-180) | 170COS(ωt+270) | 170SIN(ωt+90) | |
| 170SIN(ωt-170) | 170SIN(ωt-170) | 170COS(ωt-90) | |
| 100COS(ωt+90) | 100COSωt | 100SINωt | |
| 280SINωt | 280SIN(ωt+180) | ---- | |
| ---- | 700COS(ωt+323) | 700SIN(ωt+307) | |
| 400COS(ωt+270) | ---- | 500COS(ωt+90) | |
| 100SIN(ωt+300) | 100COS(ωt-90) | ---- | |
| 100COS(ωt-70) | 180SINωt | ---- | |
| 70SINωt | ---- | 85COS(ωt+240) | |
| 115COS(ωt-90) | ---- | 60SIN(ωt-35) | |
| 140SINωt | ---- | 280COS(ωt+220) | |
| 140COS(ωt-15) | ---- | 280SIN(ωt+25) | |
| 110COS(ωt+265) | ---- | 60COS(ωt-130) | |
| 70SIN(ωt-340) | ---- | 85COS(ωt+260) | |
| 70COS(ωt+257) | 85COS(ωt+227) | ---- | |
| 115SIN(ωt-22) | ---- | 55COS(ωt-147) | |
| 140COS(ωt-80) | ---- | 280SIN(ωt-40) | |
| 140SINωt | ---- | 140COSωt | |
| 140COSωt | ---- | 140SINωt | |
| 170COS(ωt+270) | 170SIN(ωt-270) | 170SIN(ωt+180) | |
| 170COS(ωt+90) | 170COS(ωt-90) | 170COSωt | |
| 170SIN(ωt+90) | 170COS(ωt+90) | 170COS(ωt+270) | |
| 100SIN(ωt-180) | 100SIN(ωt+90) | 100COS(ωt-90) | |
| 280COS(ωt-90) | 280COS(ωt+90) | ---- | |
| ---- | 700SIN(ωt+53) | 700COS(ωt+217) | |
| 400SINωt | ---- | 500COS(ωt-270) | |
| 100COS(ωt-150) | 100SINωt | ---- | |
| 100SIN(ωt-340) | 180COS(ωt-90) | ---- | |
| 70COS(ωt-90) | ---- | 65SIN(ωt-30) | |
| 115COS(ωt+270) | ---- | 60SIN(ωt-35) | |
| 140SINωt | ---- | 280SIN(ωt-50) | |
| 140SIN(ωt+75) | ---- | 280COS(ωt-65) | |
| 110COS(ωt-95) | ---- | 60SIN(ωt-40) | |
| 70SIN(ωt+20) | ---- | 85COS(ωt-100) | |
| 70COS(ωt-103) | 85SIN(ωt-43) | ---- | |
| 115COS(ωt-112) | ---- | 55SIN(ωt-57) | |
| 140SIN(ωt+10) | ---- | 280COS(ωt+230) | |
| 140COS(ωt+270) | ---- | 140SIN(ωt-270) | |
| 140SIN(ωt-270) | ---- | 140COS(ωt+270) | |
| 170SINωt | 170COSωt | 170COS(ωt+90) | |
| 170COS(ωt+90) | 170SINωt | 170SIN(ωt-270) | |
| 170SIN(ωt-270) | 170COS(ωt+90) | 170SINωt | |
| 100COS (ωt+90) | 100SIN(ωt-270) | 100COS(ωt+270) | |
| 280SINωt | 280COS(ωt+90) | ---- | |
| ---- | 700SIN(ωt-307) | 700COS(ωt-143) | |
| 400COS(ωt-90) | ---- | 500SIN(ωt-180) | |
| 100SIN(ωt+300) | 100COS(ωt-90) | ---- | |
| 100SIN(ωt+20) | 180COS(ωt+270) | ---- | |
| 70COS(ωt+270) | ---- | 85COS(ωt+240) | |
| 115SINωt | ---- | 60COS(ωt-125) | |
| 140COS(ωt+270) | ---- | 280COS(ωt-140) | |
| Продолжение таблицы 4.2 | |||
| 140SIN(ωt+75) | ---- | 280SIN(ωt-335) | |
| 110COS(ωt+265) | ---- | 60SIN(ωt-40) | |
| 70COS(ωt+290) | ---- | 85SIN(ωt-10) | |
| 70SIN(ωt-13) | 85COS(ωt+227) | ---- | |
| 115COS(ωt-112) | ---- | 55COS(ωt+213) | |
| 140SIN(ωt-350) | ---- | 280SIN(ωt+320) | |
| 140COS(ωt-90) | ---- | 140COSωt | |
| 140COSωt | ---- | 140SINωt | |
| 70COS(ωt+270) | 170SIN(ωt+90) | 170SIN(ωt+180) | |
| 170SIN(ωt+180) | 170COS(ωt+270) | 170COSωt | |
| 170COSωt | 170SIN(ωt-180) | 170SINωt | |
| 100SIN(ωt-180) | 100SIN(ωt+90) | 100COS(ωt-90) | |
| 280COS(ωt-90) | 280COS(ωt+90) | ---- | |
| ---- | 700SIN(ωt+53) | 700COS(ωt-143) | |
| 400SINωt | ---- | 500COS(ωt+90) | |
| 100COS(ωt+210) | 100SINωt | ---- |
4.2 Пример расчета электрической цепи синусоидального тока.
I. Схема электрической цепи
1 
б в
С1 L1 L3 R3 
L3 
R1 i1 C3 
i3 
a i2
д 
e1 е3
е2
е
С2
I II
Рис. 4.21
R1 = 10 Ом R2 = 10 Ом R3 = 10 Ом
L1 = 1,592 мГн L2 = 15,92 мГн L3 = 1,592 мГн
C1 = 15,91 мкФ С2 = 15,91 мкФ С3 = 3,183 мкФ
е1 = 10 е2 = 100 е3 = 20
f = 103 Гц
2. Составление системы уравнений по законам Кирхгофа
По первому закону записывается одно уравнение, например, для узла I (рис.4.21)
i1 – i2 – i3 = 0
По второму закону записывается два уравнения и в качестве независимых контуров выберем контуры I и II (рис.4.21), направление обхода по часовой стрелке.
В интегрально-дифференциальной форме
;
.
В символической форме:
где ω = 2πf.
3. Определим комплексные значения сопротивлений в ветвях, производя округление по третьей цифре:
Определим комплексные амплитуды источников э.д.с.
4. Определим токи в ветвях цепи методом контурных токов в символической форме. Для анализа цепи представим ее в эквивалентную схему:
1
Рис. 4.22
Величины 
и 
эквивалентной цепи (рис.4.22) определены в пункте 3.
Составим систему уравнений в символической форме:
Подставим численные значения и решим эту систему:
На основании полученных значений контурных токов переходим к определению токов в ветвях:
5. Определим токи в ветвях цепи методом узловых напряжений. Составим систему уравнений в символической форме для цепи (рис. 4.22), приняв базисным углом узел 2
Подставим численные значения и решим полученное уравнение:
Определим токи в ветвях:
6. Полученные значения токов в ветвях запишем таблицу.
| I1 | I2 | I3 | |
| Метод контурных токов | 
| 
| 
|
| Метод узловых потенциалов |
| 
|
|
Незначительное отличие (0,5%) значений тока I2 объясняется тем, что в процессе вычислений производились округления чисел. Знаки «-» у токов I1 и I2 показывают, что выбранные нами направления этих токов противоположны направлению реальных токов.
1. Построим векторную диаграмму токов совместно с топографической диаграммой I контура цепи
Im
д
г
е
а Rе
б, 1
в
Рис. 4.22
7. Порядок оформления работ.
Каждый студент получает у преподавателя номер своего варианта, анализирует цепь, то есть выполняет необходимое задание.
Выполненное расчетно-графическое задание оформляется в виде отчета о проделанной работе на листах форматом 210×297 мм и содержит:
титульный лист (см. приложение 11);
схему электрической цепи своего варианта, выполненную согласно
ГОСТов;
подробное описание анализа цепи с полным решением систем уравнений;
таблица результатов, потенциальная (топографическая), векторная диаграммы;
список используемой литературы.
Для диаграмм необходимо указать выбранный масштаб.
Литература
1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники.– М.:, 1978.
2. Шебес Л.Г. «Сборник задач и упражнений по теории линейных электрических цепей.- М.: Высшая школа, 1989
3. Бессонов Л.А. Задачник по теоретическим основам электротехники.-М.: МИРЭиА, 1970
5.Прянишников В.А. «Задачи и упражнения по ТОЭ», -М, Корона-принт, 2004г
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: