РГЗ 2, 20 схема
.docxФедеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Саяно-Шушенский филиал
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №2
Электрические цепи при гармоническом воздействии
Вариант № 20
Преподаватель __________ В.Ю.Ельникова
подпись, дата
Студент ГЭ17-02Б _______________ __________ М.Е.Таскин
номер группы номер зачетной книжки подпись, дата
п. Черёмушки, 2018
Содержание
Задание 2.1. Электрические цепи при синусоидальном воздействии 2
Данные схемы 3
Задание 3
Выполнение работы 3
1. Построить комплексную схему замещения цепи 4
2. Найти любым известным методом комплексные действующие значения всех напряжений и токов заданной цепи 4
3. Записать действующее значение напряжения IH и начальную фазу тока 5
4. Записать амплитудное значение напряжений и токов 6
5. Проверить баланс мощности в цепи 6
6. Записать функции для нахождения мгновенных значений источника тока j(t) и тока iH(t) 7
7. Построить на одном поле графики входной и выходной функций 8
Задание 3.1. Электрические цепи с взаимоиндуктивностями при синусоидальном воздействии. 8
Данные схемы 9
Задание 9
Выполнение работы 10
1. Получить комплексную схему замещения цепи 10
2. Рассчитать любым известным методом численные значения комплексных действующих напряжений и токов всех элементов цепи 11
Список используемых источников 13
Основная литература 14
Дополнительная литература 14
Задание 2.1. Электрические цепи при синусоидальном воздействии
Данные схемы
Рисунок 2.1 – Исходная схема
Исходные данные:
Таблица 1
Параметры |
Е, Ом |
, рад |
f, кГц |
J, A |
, рад |
, Ом |
, Ом |
, Ом |
, Ом |
L, мГн |
С, мкФ |
Номер группы |
|||||||||||
2 |
200 |
π/4 |
1,2 |
0,1 |
π/4 |
60 |
70 |
80 |
200 |
12 |
2,0 |
Задание
Построить комплексную схему замещения цепи;
Найти любым известным методом комплексные действующие значения всех напряжений и токов заданной цепи;
Записать действующее значение напряжения IН и начальную фазу тока ;
Записать амплитудное значение напряжений и токов;
Проверить баланс мощности в цепи;
Записать функции для нахождения мгновенных значений входного тока j(t) и тока iН(t);
Построить на одном поле графики входной и выходной функций.
Выполнение работы
Построить комплексную схему замещения цепи
Рисунок 2.2 – Схема замещения
Рассчитаем параметры элементов:
Найти любым известным методом комплексные действующие значения всех напряжений и токов заданной цепи
Для нахождения токов цепи воспользуемся методом контурных токов. На схеме (рис. 2.2) обозначим контурный ток . Найдем сопротивления контуров:
;
Составим уравнение для первого контура по 2 закону кирхгофа:
Найдем ток в ветви цепи (рис. 2.2) по принципу наложения:
Рассчитаем оставшиеся токи
По известным токам и сопротивлениям найдем падение напряжения на всех пассивных элементах цепи (рис.2.2)
Записать действующее значение напряжения IH и начальную фазу тока
Записать амплитудное значение напряжений и токов
Найдем комплексные амплитудные значения токов и напряжений цепи
Проверить баланс мощности в цепи
Активная и реактивная мощности источника должны быть равны соответствующим мощностям потребителей.
Найдем комплексную мощность источника ЭДС:
Активная мощность резисторов:
Реактивная мощность катушки индуктивности:
Проверка баланса активной и реактивной мощностей цепи:
Активная и реактивная мощности источника равны соответствующим мощностям потребителей, с погрешностями 0,07% и 0,03 соответственно
Записать функции для нахождения мгновенных значений источника тока j(t) и тока iH(t)
Формулы записываются по соответствующим комплексным значениям
В
В
Построить на одном поле графики входной и выходной функций
Рисунок 2.3 – График функций j(t) и iН(t)
По кривым на рис. 2.3 можно сделать вывод, что ток на нагрузке iН(t) опережает по фазе входной ток j(t)
Задание 3.1. Электрические цепи с взаимоиндуктивностями при синусоидальном воздействии.
Данные схемы
Рисунок 3.1 – Исходная схема
Исходные данные:
Таблица 2
Параметры |
, Ом |
, Ом |
, Ом |
С, мкФ |
, мГн |
, мГн |
, мГн |
|
E, B |
, рад |
f, Гц |
Номер группы |
|||||||||||
2 |
14 |
24 |
34 |
160 |
20 |
12 |
14 |
0,5 |
40 |
π/4 |
50 |
Задание
Получить комплексную схему замещения цепи;
Рассчитать любым известным методом численные значения комплексных действующих напряжений и токов всех элементов цепи;
Выполнение работы
Получить комплексную схему замещения цепи
Рисунок 3.2 – Схема замещения
В данной цепи катушки и подключены несогласно
Комплексное действующее значение ЭДС:
Комплексные сопротивления катушек индуктивности:
Комплексные сопротивления катушек индуктивности:
Комплексное сопротивление взаимоиндуктивности:
Комплексное сопротивление конденсатора:
Рассчитать любым известным методом численные значения комплексных действующих напряжений и токов всех элементов цепи
Расчитаем комплексные действующие значения токов методом контурных токов. Для этого произведем развязку цепи.
Рисунок 3.3 – Схема развязанной цепи
Сопротивления контуров (рис. 3.3)
Составим систему уравнений
Решим систему уравнений методом Крамера.
;
Рассчитаем контурные токи:
Найдем токи в ветвях цепи (рис. 3.3) по принципу наложения:
Проверим получившиеся значения по 1 закону Кирхгофа
Рассчитаем напряжение всех элементов цепи (рис. 3.2)
Список используемых источников
Основная литература
Л.А.Бессонов Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 2000
Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов Основы теории цепей.
М.: Энергоатомиздат, 1989
3. К.С.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровкин, В.Л.Чечурин Теоретические основы электротехники, т.1,2 – СПб.: Питер, 2004
4. А.И. Инкин Электромагнитные поля и параметры электрических машин,
учебное пособие. Н.: ЮКЭА, 2002
5. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники,
под ред. П.А.Ионкина. М.: Энергоиздат,1982
Дополнительная литература
Теоретические основы электротехники, т.1,2, под ред. П.А. Ионкина
М.: ВШ, 1978
2. Кузовкин В.А. Теоретическая электротехника. – М.: Логос, 2005.- 480 с.
3. В.Ю. Ельникова, В.П. Кочетков Теоретические основы электротехники.
Электрические цепи, учебное пособие,ч.1,2. А.: Март,2002
Сборник задач по теоретическим основам электротехники/ Л.А.Бессонов, И.Г. Демидова и др.
М.: ВШ, 1988