Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сборник задач по теоретическим основам электротехники. Часть 1 Установившиеся режимы в линейных электрических цепях

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
1.89 Mб
Скачать

2.16.

 

 

Определить

частоту

0 и

 

 

C

показание амперметра при

L

 

 

 

U 200

 

 

 

резонансе.

В,

 

 

 

C 2

мкФ,

L 20

мГн,

 

A

 

R1 R2

100

Ом.

 

 

 

 

 

R 1

 

R 2

 

 

 

 

2.17.

 

 

При каком значении сопро-

 

 

C

тивления

 

R

 

на

частоте

u(t)

R

0

104 с–1

наступит резо-

L

 

 

нанс? L 2

мГн, C 5 мкФ.

2.18.

 

 

 

Показания

 

приборов

в

A

 

A1

 

схеме: I

A

5 А;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

I A1 8,67

А;

UV

100

В.

 

 

 

Определить

сопротивле-

 

 

 

X C

V

 

 

ние R при резонансе токов.

 

 

 

X L

21

2.19.

 

 

 

Показания приборов в схеме

 

 

 

V1

при резонансе:

UV 1 20 В;

 

 

R

X L

UV 2

10

В.

Определить

 

 

 

 

 

 

 

UV

и добротность контура.

 

V

 

X C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V2

 

 

 

 

2.20.

 

 

L1

 

При

каком значении

 

 

 

 

емкости C в цепи на

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

частоте

0 103 с–1

 

 

u(t)

C

наступит

резонанс

 

 

L 2

 

напряжений?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kС В 0,5 ;

 

 

 

 

 

L1 L2 20 мГн.

22

ТЕМА 3. ПРИНЦИПЫ И ТЕОРЕМЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ

Пример 3.1. Определить ток I 3

цепи (рис. 3.1), исполь-

зуя метод эквивалентного

генератора. Параметры цепи:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I 3

 

 

 

 

 

I 1

 

 

 

I 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E 1

 

 

 

E 2

 

 

R 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 1

 

 

 

R 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.1

 

 

 

 

 

R1 6 Ом ; R2

4 Ом ; R3 12 Ом ;

E1 120 В ;

E2 100 В .

Решение. Заменим часть цепи слева от зажимов 1 – 1 / источником ЭДС E с внутренним сопротивлением R Э (рис. 3.2,

а).

ЭДС E равна напряжению на зажимах 1 – 1 / цепи при отключеенной ветви R 3 (рис. 3.2, б):

E

 

U

 

E

 

 

E1

E2

R 108 В .

Э

X

2

 

 

 

 

 

 

R1

R2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутреннее сопротивление

RЭ

равно входному сопро-

тивлению цепи при отключенных источниках E1 и E2 :

R R

RЭ 1 2 2,4 Ом .

R1 R2

В соответствии со схемой (рис. 3.2, а)

23

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E Э

 

 

 

 

R 3

 

 

 

 

 

 

 

 

E 1

 

 

 

E 2

U Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 1

 

 

 

 

R 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I3

 

 

EЭ

 

 

 

7,5 А .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RЭ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.

 

 

 

 

I 3

 

R 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методом эквивалентного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

генератора

определить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E 5 ток

I3 . Параметры схе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мы: E1 E5 15 В;

 

 

 

 

 

 

 

R 2

 

 

 

 

 

 

 

 

J 4

 

 

 

 

 

 

J

 

0,3 А;

R 10 Ом;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2 R5 40 Ом;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 5

 

12 Ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

3.2.

I 3

R 3

 

 

 

 

E 1

 

 

 

R 2

 

J 4

 

 

 

 

R 1

 

 

3.3.

I 1

 

 

 

 

 

 

E 1

 

R 3

 

 

 

R 2

 

 

R 4

J

 

R 1

 

 

 

 

 

Определить

параметры

 

эквивалентного генера-

E 5 тора для определения то-

 

ка I3

в схеме с парамет-

 

рами:

E1 10 В;

R 5

J 0,015 А;

 

R1 R2 200

Ом.

 

R3=? R5=?

Методом наложения определить ток I1 в схеме с параметрами: E1 30 В;

J 8 А;

R1 R3 R4 15 Ом;

R2 30 Ом.

3.4.

 

 

 

 

Определить ток

в цепи

 

 

 

R

 

источника ЭДС i t , если

R

 

 

 

 

 

 

 

L

J (t)

параметры

схемы:

 

 

e (t)

R 20 Ом;

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

1 C 40 Ом;

 

 

 

 

 

 

 

R

 

C

R

 

L 80 Ом;

 

 

 

 

e t 40 2 sin t 45 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J t 1sin t А.

25

3.5.

Z 2

 

 

Определить Z Г Z a b для

 

 

Z 2

схемы с параметрами:

 

 

 

 

 

b

Z

1

30e j 60

Ом;

 

 

 

 

 

 

2 10e j 60 Ом.

Z 1

a

Z

 

Z 1

 

 

 

Z 1

 

E 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J 3

 

 

 

 

 

 

 

i 1 (t)

Методом

 

наложения

опре-

3.6.

 

 

 

 

 

 

делить

ток

iC t ,

если:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

J 2 (t) R 20 Ом

;

C 500 мкФ;

 

 

 

 

 

 

 

 

C

e t 20

 

2 sin

100t 45 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J 2 t 1sin 100t 90 А.

 

 

 

e 1 (t)

 

 

 

 

 

 

 

i С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.7.В схеме задания 3.6 определить ток i1 t методом эк-

вивалентного генератора.

3.8.

jXL

IL

R

 

Методом эквивалент-

 

 

ного генератора опре-

 

 

 

 

 

 

 

 

-jXС

E3

делить ток iL t .

 

 

 

 

10 В;

 

 

 

 

E1

R1

 

 

 

J

 

 

 

 

E3

j10 В;

 

E1

 

 

 

 

 

 

 

R X L

10 Ом;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

X C

5 Ом.

26

3.9.

E 1

e 2 (t)

R 1

R 2

 

X C

 

R 3

X L 1

X L 2

3.10.

e (t)

 

J

R 1

 

 

 

 

X C

 

 

 

 

R 2

 

 

 

 

R

 

X L

 

 

 

 

 

 

i 2

Определить ток iL t мето-

дом наложения. Параметры схемы:

R1 X L1 20 Ом;

R2 10 Ом; X L 2 30 Ом; R3 X C 40 Ом;

E1 56 В const;

e2 t 302 sin t 30 В.

Методом наложения рассчитать ток i2 t в схеме с параметрами:

R R1 20 Ом;

R2 X C 60 Ом;

X L 30 Ом;

J 2 А const;

e t 402 sin t В.

27

ТЕМА 4. АНАЛИЗ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Пример 4.1. Для цепи (рис. 4.1, а) составить систему контурных уравнений.

Решение. В данной цепи m = 6 ветвей, k = 4 узлов, mит = = 1 ветвей с источниками тока, m – k + 1 = 3 независимых контуров, m – mит k + 1 = 2 неизвестных контурных токов.

Система контурных уравнений (рис. 4.1, б):

Z 11 I 11 Z 12 I 2 2 Z 13 I 33 E11 ;

Z 21 I 11 Z 2 2 I 2 2 Z 2 3 I 33 E 2 2 ,

где

I 11 I 2 ,

I 2 2 I 4

— неизвестные

контурные токи;

I 33

J

известный

контурный ток;

Z 11 Z 2 Z 3 и

Z 2 2

Z 3

Z 4

Z 6 — собственные сопротивления первого и

второго контуров, Z 12 Z 3 , Z 2 3

Z 6

и Z 13 0 — взаим-

ные сопротивления контуров; E11

E и

E 2 2 0 — контур-

ные ЭДС первого и второго контуров.

 

 

28

(1)

Z 2

I 2

(2) I 4

Z 4

 

(3)

 

 

 

 

 

Z 3

 

 

 

J

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z 6

 

 

 

 

I 3

 

 

 

I 5

I 6

 

 

I 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

(1)

2

(2)

(3)

(1)

 

 

(2)

4

(3)

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

3

6

 

 

1

3

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0)

 

 

 

 

(0)

 

 

 

 

 

(1)

(2)

5

 

(3)

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0) б)

Рис. 4.1

Подставив в систему контурных уравнений выражения сопротивлений и перенеся в правую часть уравнения контурный ток, получим:

29

 

 

Z 1 Z 2 I 11 Z 3 I 2 2 E ;

 

 

 

 

Z 3 I 11 Z 3 Z 4 Z 6 I 2 2 Z 6 J .

 

 

 

 

 

 

Задачи

 

 

 

 

4.1.

1

I 5

 

1

Методом узловых потен-

 

 

циалов определить токи в

 

 

E 2

 

 

 

E 1

 

E 3

схеме; записать значение

 

 

 

 

 

потенциала 1 .

 

 

 

 

 

 

R 4

E1 E2 E3 40 В;

 

 

 

 

R1 R2 R3 R4 2 Ом.

R 1

R 2

R 3

 

 

 

 

 

 

I 1

I 2

I

3

I 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.

 

 

 

 

Методом

контур-

 

E

 

 

 

ных токов опреде-

 

R

 

лить

показание

 

 

 

 

 

 

 

 

амперметра и кон-

 

E 1

 

 

J 3 3

турные

токи. Па-

 

 

 

раметры

 

цепи:

 

R 1

 

R 3

 

 

 

 

 

 

 

 

E 90 В ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1 110 В;

 

 

 

 

 

R 2

E2

15 В ;

 

R 5

 

 

 

J 2 2

R R1 5 Ом ;

 

J 1 1

 

 

 

R 4 R 2 Ом ;

 

 

 

 

A

 

2

 

 

 

 

 

 

E 2

R3

10 Ом ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R4

3 Ом;

 

 

 

 

 

 

R5

7 Ом .

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]