
- •Тема 2 лінійні розгалужені електричні кола постійного струму
- •2.1 Закони Кірхгофа
- •2.2 Застосування законів Кірхгофа
- •2.2 Еквівалентні перетворення схем з'єднань опорів
- •Лабораторна робота № 2
- •1. Опис експериментальної установки
- •Розрахункова схема експериментальної установки
- •3. Завдання з виконання експериментального дослідження
- •Варіанти вихідних даних до тематичного комплексного кваліфікаційного завдання
- •Леп 1 , леп 2 – лінії електропередачі;
Варіанти вихідних даних до тематичного комплексного кваліфікаційного завдання
Таблиця 2.6
Варіанти |
Вихідні дані |
|||||
Е, В |
RB, Ом |
RЛ1, Ом |
RЛ2, Ом |
RН1, Ом |
RН2, Ом |
|
1 |
60 |
1 |
1 |
1,5 |
2 |
0,5 |
2 |
60 |
1 |
0,5 |
2 |
3 |
1 |
3 |
120 |
1 |
1 |
1,5 |
2 |
0,5 |
4 |
120 |
1 |
0,5 |
2 |
3 |
1 |
5 |
180 |
1 |
1 |
0,5 |
5 |
7 |
6 |
180 |
1 |
1 |
1 |
6 |
5 |
7 |
110 |
1 |
1,25 |
1 |
6 |
9 |
8 |
120 |
1 |
2,5 |
1,5 |
5 |
3,5 |
9 |
110 |
1 |
0,5 |
2 |
3 |
1 |
10 |
90 |
1,5 |
1,5 |
1 |
3 |
2 |
11 |
90 |
1,5 |
1,5 |
2 |
3 |
1 |
12 |
145 |
0,5 |
1,25 |
9 |
6 |
1 |
13 |
145 |
0,5 |
1,25 |
1 |
6 |
9 |
14 |
90 |
1,5 |
1 |
4 |
3 |
2 |
15 |
110 |
1 |
0,5 |
2 |
3 |
1 |
Рішення варіанту №
Вихідні дані |
|||||
Е, В |
RB, Ом |
RЛ1, Ом |
RЛ2, Ом |
RН1, Ом |
RН2, Ом |
|
|
|
|
|
|
Складаємо принципову електричну схему описаного електричного кола. Навантаженням є освітлювальні установки. Окремі елементи кола виділяємо жирними лініями, а їх з'єднуючі проводи – тонкими лініями. Позначаємо номери проводів.
Рисунок 2.3 - Принципова електрична схема кола:
G – генератор постійного струму;
Леп 1 , леп 2 – лінії електропередачі;
ЕL1 , ЕL2 – електроосвітлювальні пристрої (навантаження);
SA1 , SA2 – вимикачі;
РА – амперметр;
РV1 … РV3 – вольтметри.
Складаємо розрахункову схему електричного кола, прийнявши наступні допущення:
опори прямого і зворотнього проводів лінії електропередачі зосередити в одному місці;
опорами проводів, які з'єднують елементи кола, зневажити;
опором амперметра зневажити;
опори вольтметрів прийняти рівним нескінченності.
Рисунок 2.4 - Розрахункова схема електричного кола:
Е – е.р.с., що розвиває генератор;
Rв – внутрішній опір генератора;
Rл1 , Rл2 – опори ліній електропередачі;
Rн1 , Rн2 – опори навантажень (освітлювальних пристроїв);
I – сила струму в першій лінії електропередачі;
I1 – сила струму першого навантаження;
I2 – сила струму у другій лінії електропередачі
(другого навантаження);
Uв – спадання напруги в генераторі;
U1 – напруга на затисках генераторів;
Uл1 , Uл2 – спадання напруги в лініях електропередачі;
UН1 – напруга на затискачах першого навантаження;
UН2 – напруга на затискачах другого навантаження.
Виконуємо розрахунок електричного кола:
замінюємо послідовно включені опори другої лінії RЛ2 і навантаження RН2 одним еквівалентним опором R2;
;
складаємо нову еквіваленту розрахункову схему кола:
Рисунок 2.5 - Еквівалентна розрахункова схема електричного кола.
замінюємо паралельно включені опори першого навантаження RН1 та R2 одним еквівалентним опором R12;
;
с
кладаємо нову еквіваленту розрахункову схему кола:
Рисунок 2.6 - Еквівалентна розрахункова схема електричного кола.
визначаємо силу електричного струму в першій лінії електропередачі I:
;
визначаємо напругу на затискачах генератора U:
;
визначаємо спадання напруги в першій лінії електропередачі UЛ1:
;
визначаємо напругу на затисках першого навантаження UН1:
;
визначаємо силу електричного струму в розгалуженні першого навантаження I1:
;
визначаємо силу електричного струму в другій лінії електропередачі I2:
складаємо рівняння за першим законом Кірхгофа для вузла 1:
I – I1 – I2 = 0; звідки знаходимо: I2 = I – I1;
I2 =
визначаємо спадання напруги в другій лінії електропередачі UЛ2:
;
визначаємо напругу на затискачах другого навантаження UН2:
;
визначаємо потужність, яка розвивається генератором РГ:
;
визначаємо втрати потужності в генераторі РВ:
;
визначаємо сумарні втрати потужності в лініях електропередачі РЛ:
;
;
;
визначаємо потужність, яку споживає перше навантаження РН1:
;
визначаємо потужність, яку споживає друге навантаження РН2:
;
визначаємо сумарну потужність навантаження РН:
;
визначаємо коефіцієнт корисної дії першої лінії електропередачі Л1:
;
визначаємо коефіцієнт корисної дії другої лінії електропередачі Л2:
;
визначаємо коефіцієнт корисної дії генератора г:
;