- •Практические занятия
- •Введение
- •Основные определения и методы расчета линейных электрических цепей постоянного тока
- •Контрольные вопросы.
- •Методы расчета электрических цепей
- •Теорема о компенсации:
- •1.2.1. Метод уравнений Кирхгофа
- •1.2.2. Метод контурных токов(мкт)
- •1.2.3. Метод узловых потенциалов (муп)
- •1.2.4 Сравнение результатов расчетов методами мкт и муп
- •1.2.5 Баланс мощностей
- •Контрольные вопросы.
- •Анализ и расчет линейных цепей переменного тока
- •Законы Кирхгофа в цепях синусоидального тока. Уравнение для узла электрической цепи синусоидального тока согласно первому закону Кирхгофа имеет вид:
- •Мощности в цепях синусоидального тока
- •Резонансы в электрических цепях
- •Контрольные вопросы:
- •Модуль 4. Семинар 6. «Периодические несинусоидальные эдс, напряжения и токи»
- •Периодические несинусоидальные эдс, напряжения и токи
- •Четность и нечетность функций
- •Алгоритм расчета.
- •Мощность периодического несинусоидального тока
- •Контрольные вопросы.
- •Классический метод расчета переходных процессов
- •Отключение цепи с rl-элементами от источника постоянного напряжения
- •1.3.3. Переходные процессы в цепях с rc-элементами
- •Включение rl-цепи на синусоидальное напряжение.
- •Операторный метод расчета переходных процессов в простых цепях с одним накопителем
- •2. Расчет переходных процессов методом преобразования Лапласа
- •2.1. Свойства прямого преобразования Лапласа
- •Операторный метод расчета переходных процессов в сложных цепях с двумя, тремя и более накопителями
1.2.4 Сравнение результатов расчетов методами мкт и муп
Токи, А |
|
|
|
|
|
|
МКТ |
1 |
1 |
0 |
1 |
2 |
1 |
МУП |
1 |
1 |
0 |
1 |
2 |
1 |
Погрешность,
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Относительная погрешность расчета тока :
,
Где
- абсолютная погрешность расчета
соответствующего тока;
- наименьшее из двух значений сравниваемых
токов. Например, для тока
:
;
;
.
Точность
расчета может считаться удовлетворительной,
если
.
При расчете на микрокалькуляторе следует
учитывать не менее трех или четырех
значащих цифр.
1.2.5 Баланс мощностей
Проверим выполнения баланса мощностей в цепи . Он устанавливает равенство (баланс) алгебраической суммы мощностей, развиваемых источниками энергии, сумме мощностей, расходуемых приемниками энергии.
,
где
- алгебраическая сумма мощностей
источников ЭДС, причем мощность
положительна, если направление
и
совпадают, и отрицательна - если не
совпадают;
-
алгебраическая сумма мощностей
источников тока
.
Мощность положительна ,если ток источника тока подтекает к точке с большим потенциалом, и отрицательна, если это условие не выполняется;
-сумма
мощностей, потребляемых всеми
сопротивлениями, где все слагаемые
положительны.
Найдем напряжение на зажимах источника тока, воспользовавшись данными предыдущих расчетов:
.
Рассчитываем суммарную мощность источников:
.
Мощность, потребляемая сопротивлениями цепи:
Относительная погрешность баланса мощностей
.
Схема эксперимента для определения Р
1.2.6. Метод эквивалентного генератора напряжения(МЭГu)
Этот метод удобно применять для нахождения тока в одной выделенной ветви схемы.
Найдем ток I2.
Uxx находим по формуле
[1]
Для этого найдем Rэ:
[2]
Подставив [2] в [1] получим:
Составим
эквивалентную схему поМЭГu
и найдем I2
:
.
1.2.7. Метод эквивалентного генератора тока (МЭГi)
Найдем ток I2:
1. Iкзнайдем по МКТ:
I33=J1=1A
R11=R4+R6=5Ом+10Ом=15 Ом
R22=R6+R5=10 Ом+10Ом=20 Ом
R12=-R6=-10 Ом
R13=-R4=-5 Ом
Е11=Е3=5 В
Е22=0 В
2. Rэкв возьмем из МЭГu:
3. Составим эквивалентную схему иМЭГi найдем I2 :
Потенциальная диаграмма. Так называется график изменений потенциала вдоль замкнутого контура.
Отложим
по оси абсцисс все сопротивления контура
,
двигаясь от точки4, потенциал которой
принят равным нулю. Перемещаясь вдоль
этого контура, подсчитаем потенциалы
всех точек.
Потенциал
следующей точки 1 будет больше
на величину ЭДС
:
Так как между точками 4 и 1 нет сопротивлений, то их абсциссы будут одинаковы.
Пройдя сопротивление R2и двигаясь по токуI2, попадаем в точку между 1 и 3 узлом, потенциал которой равен:
.
Далее, пройдя источник ЭДС Е2, попадаем в точку3:
Потенциал следующей точки вычисляется аналогично:
Потенциал последней точки:
Значение потенциалов узлов с достаточной точностью совпадают со значениями, найденными методом узловых потенциалов (МУП).

%