- •Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Линейные электрические цепи однофазного синусоидального тока
- •Пояснения к выбору исходных данных и метода расчета для задач №1 и №2.
- •Задача №1
- •Пример расчёта задачи №1
- •Порядок расчёта
- •Порядок построения векторной диаграммы следующий:
- •Задача №2
- •Пример расчёта задания №2
- •Порядок расчёта
- •Пояснения к выбору исходных данных и метода расчета для задачи №3.
- •Задача №3
- •Пример расчета задачи №3
- •Порядок расчёта.
- •Схемы к задаче №3.
- •Линейные электрические цепи однофазного синусоидального тока. Сборник индивидуальных заданий по курсу «Электротехника и электроника»
Пример расчёта задачи №1
Пример расчёта приводится для варианта 1.АГ.15 (дан с другими числовыми данными.)
Дано: , , , , .
Определить показания приборов: вольтметра V и амперметра A, используя комплексный метод.
Порядок расчёта
1. Выразим сопротивления ветвей в комплексной форме: ; .
2.Учитывая, что при использовании комплексного метода сохраняются правила расчёта, как в цепях постоянного тока, вычислим эквивалентное комплексное сопротивление всей цепи:
3.Изобразим комплексную схему цепи с указанием стрелок токов и напряжения
|
|
|
а) |
|
б) |
Рис.1.2.
4.Определим
комплексное значение напряжения
на
зажимах цепи по закону Ома:
5.Определим
комплексное значение тока во второй
ветви по закону Ома:
6.
Определим комплексное значение тока в
неразветвленной части цепи:
или
7.Определим
падения напряжения на элементах первой
ветви:
;
8.
Величину напряжения, приложенного к
цепи, определим по второму закону
Кирхгофа:
9.Определим
падения напряжения на элементах второй
ветви
;
10.Для построения векторной диаграммы выбираем масштабы для напряжения и тока: ; .
Порядок построения векторной диаграммы следующий:
а)
по результатам расчётов строим вектора
токов
;
;
и напряжения
;
|
Рис.1.3. |
б)
Анализ построенной векторной диаграммы
дает следующие фазовые соотношения на
элементах цепи:
и
совпадают по направлению и по фазе;
опережает
на 90°
(т.к. X1
– индуктивное сопротивление);
и
совпадают по направлению и по фазе;
отстает от
на 90°
(т.к. X2
– емкостное сопротивление). Сумма
падений напряжения на элементах первой
ветви равно сумме падений напряжения
на элементах второй ветви
.
Угол фазового сдвига y между напряжением, приложенным к цепи и током в неразветвленной части цепи равен , что соответствует построенной векторной диаграмме.
11. Запишем выражения для мгновенных значений токов и напряжения, приложенного к цепи:
а)
мгновенное значение тока i1:
б)
мгновенное значение тока
i2:
в)
мгновенное значение тока
i:
г)
мгновенное значение напряжения u:
Задача №2
Для схемы, изображенной на рис. 2.1, определить показания приборов (приборы идеальные) и построить в масштабе векторную диаграмму токов и напряжений при .
Таблица 2.1.
№ варианта к задаче №2 |
Определить показания приборов |
Метод расчета |
U, B |
R1, Ом |
R2, Ом |
С, мкФ |
L, мГн |
||
А |
Б |
В |
Г |
||||||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
Амперметра A1, ваттметра P1, вольтметра V2 |
Амперметра A2, амперметра A3, ваттметра P2 |
С помощью эквивалентных преобразований |
Комплексным методом |
50 100 110 150 180 200 220 250 270 300 320 350 370 380 400 450 500 550 600 650 |
1,2 1.6 1,8 2,7 3 3,5 3,7 4 4,2 4,8 5 5,6 6 6,5 7 7,5 8 9 10 12 |
6 8 9 12 13 15 16 18 19 21 22 24 26 27 30 31 33 34 36 38 |
300 300 320 450 500 600 650 720 800 900 950 1000 1050 1100 1200 1300 1500 1600 1800 1900 |
10 12 16 24 30 32 36 40 44 48 54 58 59 60 64 70 72 80 84 88 |
|
Рис.2.1. |
