
- •Расчетно-графическая работа №1 Анализ электрической цепи постоянного тока
- •Задание:
- •1, Согласно индивидуальному заданию, составим схему электрической цепи:
- •2, Нарисуем ориентированный граф схемы :
- •3, Составим топологические матрицы схемы
- •4, Проверим соотношение :
- •Составим уравнения по законам Кирхгофа в алгебраической и матричной формах.
- •6. Определим токи в ветвях схемы методом контурных токов.
- •7. Определим токи в ветвях схемы методом узловых потенциалов.
- •8. Проверим правильность расчетов по законам Кирхгофа.
- •9. Составим баланс мощностей.
- •10. Для контура, содержащего два эдс составим потенциальную диаграмму.
- •11. Для ветви с сопротивлением r1 определим ток методом эквивалентного генератора.
10. Для контура, содержащего два эдс составим потенциальную диаграмму.
- Составим потенциальную диаграмму для контура 0-5-3-2-1-4-0
φ0= 0 B,
φ5 = φ0 - Е2 = - 60 В,
φ3 = φ5- I2*R2 = -60 + (30*1.0749) = -27.75 B,
φ2 = φ3- I5*R5 = -27.75 + (100*0.5672)= 28.95B,
φ1 = φ2 + I4*R4 = 28.95 - (0.5672*30) = 12.87 B,
φ4 = φ1 + I1*R1= 12.87 – (0.0287*100) = 10 B,
φ6 = φ4 – E1 = 0 В (См. приложение)
11. Для ветви с сопротивлением r1 определим ток методом эквивалентного генератора.
Разомкнём ветвь 10 и найдем UXX, которое равно ЭДС генератора ЕГ. Для этого воспользуемся методом узловых потенциалов (φ0 =0)
UXX(10)= φ1
UXX
g11
=
+
=
0. 2428 См,
g22
=
+
+
=0,05357
См ,
g33
=
+
+
=0,04428
См ,
g12 = g21 = - = =-0,01429 См,
g13 = g31 = - = -0,01 См,
g23 = g32 = - = -0,01429 См,
Cоставим систему уравнений для нахождения потенциала φ1:
φ1*( + ) + φ2*(- ) + φ3*(- ) = 0,
φ1*(-
)
+ φ2*(
+
+
)+
φ3*(-
)
=-
+ J6,
φ1*(- ) + φ2*(- )+ φ3*( + + ) = Е2
Решим данную систему уравнений, используя программу Gauss, получим значения потенциала φ1:
φ1 = 39,14 B,
ЕЭГ =UXX( 10) =39,14 B.
2)
для нахождения Rвн
=
RГ
закоротим
все источники ЭДС, а источники тока
разомкнем, получим:
- преобразуем треугольник в звезду, получим:
=
=
=
Rвн=
RГ
+
= 12,5+
=63,4328
Ом.
3) Найдем I1, составим уравнение по второму закону Кирхгофа:
I1*R1 + RГ*I1 = EЭГ,
I1==-
=- 0,469 А.
4) Определим IКЗ:
IКЗ
=
,
IКЗ
=-
= -0,617 А.
Вывод:
В данной расчетно-графической работе был проведен анализ электрической цепи постоянного тока, а именно:
- составила схему электрической цепи;
- нарисовала ориентированный граф схемы;
- составила топологические матрицы схемы: соединений А, главных контуров В, проверила соотношение А*Вт = 0;
- определила токи в ветвях схемы тремя методами: методом контурных токов, методом узловых потенциалов, методом эквивалентного генератора. По законам Кирхгофа проверила правильность расчетов;
- составила баланс мощности, для контура, содержащего две ЭДС составила потенциальную диаграмму.
Значения силы токов, которые были определены в каждом из трех вышеуказанных методов, совпали. Имела место быть некоторая погрешность, в результате неточного вычисления, но она не имела большого значения. Следует сделать вывод, что значения характеристик цепи не зависят от метода ее исследования.