3 Расчет линейной электрической цепи постоянного тока

3.1 Вопросы для повторения

Линейные электрические цепи постоянного тока: основные понятия и определения. Идеализированные элементы, их математическое моделирование, свойства и характеристики. Топологические понятия схемы электрической цепи. Эквивалентные преобразования схем: «треугольник-звезда», «звезда-треугольник». Методы расчета электрических цепей. Законы электрических цепей. Методы контурных токов и узловых потенциалов. Метод двух узлов. Принцип наложения, взаимности и основанные на них методы расчета цепей. Теорема о компенсации. Метод эквивалентного генератора. Метод пропорциональных величин. Баланс мощностей в электрической цепи.

5

3.2 Пример составления расчетной схемы по индивидуальному заданию

Пусть индивидуальное задание дано в виде таблицы (таблица 1) и представлена исходная схема рассчитываемой цепи (рисунок 1).

Таблица 1 Значения параметров расчетной схемы

R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	R5, Ом	R6, Ом	E1, В	E2, В	E3, В	E4, В	E5, В	E6,В	Ik1, А	Ik2,А	Ik3,А
50	65	42	72	55	35	100	0	200	0	0	0	3	0	0

Рисунок 1 Исходная схема рассчитываемой электрической цепи

По индивидуальному заданию составляем свою расчетную схему. Согласно таблице 1 расчетная схема показана на рисунке 2.

6

Рисунок 2 Расчетная схема

Задание:

1. На основании законов Кирхгофа составить в общем виде систему уравнений.

2. Определить токи во всех ветвях методом контурных токов.

3. Определить токи во всех ветвях методом узловых потенциалов.

4. Для сравнения результаты расчетов проведенных двумя методами свести в одну таблицу.

5. Составить баланс мощностей.

6. Определить ток I₁ методом эквивалентного генератора при изменении величины сопротивления R1 в пределах от R1 до 6R1. Построить график зависимости I₁ = f(R1).

4 Расчет электрической цепи однофазного переменного тока

4.1 Вопросы для повторения

Линейные электрические цепи синусоидального тока. Синусоидальные ЭДС, напряжения и токи. Источники синусоидальных ЭДС и токов. Действующее и среднее значения периодических ЭДС, напряжений и токов.

7

Изображение синусоидальной функции комплексными числами. Векторные диаграммы. Синусоидальный ток в цепи с последовательным соединением R, L и С элементов. Синусоидальный ток в цепи с параллельным соединением R, L и C элементов. Комплексные сопротивления и проводимости. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме. Комплексный метод расчета электрических цепей. Активная, реактивная и полная мощности. Мгновенная мощность и колебания энергии в цепи синусоидального тока. Условия передачи максимальной мощности, согласование.

2. Пример составления расчетной схемы по индивидуальному заданию

Пусть индивидуальное задание дано в виде таблицы (таблица 2) и представлена исходная схема рассчитываемой цепи (рисунок 3).

Таблица 2 Значения параметров расчетной схемы

R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	L1, мГн	L2, мГн	L3, мГн	C1, мкФ	C2, мкФ	C3, мкФ	E1, В	E2, В	E3, В	φ1, град	φ2, град	φ3, град
15	50	0	0	20	10	20	30	32	140	20	0	40	115	0

Рисунок 3 Исходная схема рассчитываемой электрической цепи

8

По индивидуальному заданию составляем свою расчетную схему. Согласно таблице 2 расчетная схема показана на рисунке 4.

Рисунок 4 Расчетная схема

Задание:

1. Определить комплексные величины действующих значений токов во всех ветвях методом двух узлов.

2. Определить показания ваттметров, составить баланс активных и реактивных мощностей.

3. Построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.

9