2 Общие требования к написанию расчетно-графическойработы

Целью расчетно-графической работы является проверка усвоения студентом соответствующих разделов дисциплины «Электротехника и электроника. К оформлению расчетно-графической работы предъявляются следующие требования:

1. Основные результаты, полученные при расчетах, оформляются в виде пояснительной записки. Рисунки, графики и схемы (в том числе и заданные условием задачи) должны быть выполнены в соответствии с ГОСТ.

2. Пояснительная записка выполняется на листах формата А4. Поля: верхнее и нижнее – 20 мм, левое – 30 мм, правое – 15 мм. Листы должны быть пронумерованы. Размер шрифта – 14, междустрочный интервал – полуторный. Титульный лист оформляется по стандартному образцу.

3. Пояснительная записка должна содержать тексты заданий, схемы и исходные данные расчетного варианта.

4. Перед решением заданий необходимо указать, какие расчетные методы предполагается использовать, привести математическую запись этих законов и методов. Расчетную часть работы рекомендуется выполнить с применением математической оболочки «MathCad». В конце текста необходимо прилагать распечатки, отражающие машинный расчет электрических схем (примеры расчета показаны в приложениях А, Б и В).

5. Структура расчетно-графической работы должна соответствовать пунктам задания. Отдельные части должны иметь заголовки, комментарии и выводы. Записи и формулировки должны быть точными и ясными. В ходе решения не следует изменять принятые изначально направления токов, а также обозначения, которые заданы условием задачи. При решении задачи различными методами одну и ту же величину необходимо обозначать одинаковыми буквенным символом, а при численных значениях должны быть указаны единицы измерения. Графики и диаграммы рекомендуется выполнять в масштабе с указанием единиц измерения по координатным осям. В конце пояснительной записки должен быть приведен список использованных источников.

Рекомендации по организации выполнения расчетно-графическойработы

1 Последовательность расчета токов в цепи по законам Кирхгофа

1. Выбрать положительные направления токов в ветвях и обозначить их на схеме.

2. Составить n=(у-1) уравнений по первому закону Кирхгофа, где у – число узлов:

(1)

3. Выбрать произвольные направления обхода контуров. Составить уравнений для независимых контуров по второму закону Кирхгофа, где b – число ветвей, b_ист – число ветвей с источниками тока:

(2)

4. Объединить и совместно решить систему уравнений (1) и (2) для определения токов в ветвях схемы. Если для какого-либо тока будет получено отрицательное значение, то из этого следует, что его действительное направление противоположно выбранному.

2 Последовательность расчета токов методом контурных токов

При расчете методом контурных токов полагают, что в каждом независимом контуре схемы течет свой контурный ток. Число уравнений, которые необходимо составить в этом методе, равно числу уравнений, которые необходимо было бы составить для схемы по второму закону Кирхгофа. Для расчета токов необходимо:

1. Выбрать взаимно независимые контуры.

2. Выбрать направления контурных токов (желательно для всех токов одинаковые и по направлению вращения часовой стрелки) и обозначить их на схеме.

3. Записать следующую систему уравнений для n контуров:

,

(3)

где R_ii – собственные сопротивления контуров, равные сумме сопротивлений, входящих вi-й контур:

R_ip=R_pi –сопротивление смежной ветви междуриiконтурами;

Е_ii– контурная ЭДСi-го контура, равная алгебраической сумме ЭДС, входящих вi-й контур. В нее со знаком «+» входят те ЭДС, направление которых совпадает с направлением контурных токов. Если направления контурных токов выбраны одинаковыми, то сопротивления смежных ветвейR_ipвходят в (3) со знаком «–», так как направления контурных токовI_iiиI_ppвдоль этой ветви направлены противоположно. Если направления токов в смежных ветвях получились согласными, то сопротивлениеR_ipвходит в систему (3) со знаком «+».

4. Решить систему уравнений (3) относительно контурных токов, а затем рассчитать токи в ветвях как I_i=I_iiдля ветвей, по которым протекает один контурный ток иI_i=±I_ii±I_ik– для токов в ветвях, где протекают два контурных тока, причем слагаемое берется со знаком «+», если направление искомого тока в ветви и контурного тока совпадают, и со знаком «–» если они противоположны.