- •Министерство образования Республики Беларусь
- •Учреждение образования
- •Молодечненский государственный политехнический колледж
- •Основы электротехники
- •Определение номера варианта и параметров цепи
- •Схемы электрических цепей к задаче 1 с хема 1
- •С хема 9
- •Расчета электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов
- •Пример расчета электрической цепи переменного тока с последовательным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений
- •Пример расчета выпрямителя
- •Литература
Схемы электрических цепей к задаче 1 с хема 1
Схема2
Схема 3
Схема 4
Схема 5
Схема 6
Схема 7
R4
R2
R1
R5
R6
R3
Схема 8
С хема 9
R3
Схема 10
R5
R2
R6
R3
R4
R1
Пример
Расчета электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов
R1
А
R2
R3
R4
В
R5
В цепи, приведенной на рисунке известны следующие величины: R1= 30 Ом, R2= 60 Ом, R3= 20 Ом, R4= 30 Ом, R5= 60 Ом, U=120 В.
1. Сначала определим эквивалентное сопротивление цепи. Участки с сопротивлениями R1 и R2 соединены параллельно, и их эквивалентное сопротивление
R12= R1·R2/(R1+R2)= 30·60/(30+60)= 20 Ом
Участки с сопротивлениями R3, R4, R5 также соединены параллельно. Эквивалентное сопротивление находим из формулы:
1/R345=1/R3+1/R4+1/R5= 1/20+1/30=1/60 = (3=2=1)/60 = 1/10 Ом-1,
а R345= 10 Ом.
Эквивалентное сопротивление цепи
Rэкв= R12+ R345= 20+10 = 30 Ом.
2. Ток в неразветвленной части цепи
I=U/R= 120/30 = 4A
проходит по участкам с эквивалентными сопротивлениями R12 и R345. Следовательно, напряжения на сопротивлениях R12 и R345 следующие:
U12= I·R12=4·20 = 80 В,
U345= I·R345=4·10 = 40 В.
Токи участков цепи:
I1=U12/R1 = 80/30 = 2,67 A
I2=U12/R2 = 80/60 = 1,33 A
I3=U345/R3 = 40/20 = 2 A
I4=U345/R4 = 40/30 = 1,33 A
I5=U345/R5 = 40/60 = 0,67 A
3. Составим баланс мощностей, для чего найдем мощность подводимую к цепи Р и мощности приемников электрической энергии:
Р=U·I= 120 ·4 = 480 Вт
Р1=U1·I1= I12·R1 = 2,672·30=213,867 Вт
Р2=U2·I2= I22R2 = 1,332·60=106,134 Вт
Р3=U3·I3= I32·R3 = 22·20=80 Вт
Р4=U4·I4= I42·R4 = 1,332·30=53,067 Вт
Р5=U5·I5= I52·R5 = 0,672·60=26,934 Вт
Р= P1+ Р2 + Р3+ Р4+ Р5
480 = 213,867 +106,134 + 80 + 53,067 + 26,934
Баланс мощностей выполнен.
4. Определим количество энергии потребляемой цепью за 10 часов работы:
W= P· t = 480 · 10 = 4800 Вт·ч = 4,8 кВт·ч.
Задача 2
По данным таблицы 3 начертить схему последовательной электрической цепи синусоидального тока с частотой 50 Гц. Определить следующие параметры цепи (если они не заданы в таблице):
Сопротивление реактивных элементов цепи XL, XC.
Полное сопротивление цепи Z.
Напряжение, приложенное к цепи U
Ток, протекающий в цепи I.
Активную, реактивную и полную мощность цепи.
Угол сдвига фаз φ между током и напряжением (по величине и знаку).
Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и объяснить ее построение.
Таблица 3
№ варианта |
R1, Ом |
L1,мГн |
C1,мкФ |
R2, Ом |
L2,мГн |
C2,мкФ |
R3, Ом |
L3,мГн |
C3,мкФ |
Дополнительный параметр |
1 |
60 |
- |
106 |
100 |
509 |
20 |
30 |
191 |
- |
РR1=240 Вт |
2 |
30 |
191 |
250 |
50 |
- |
53 |
- |
- |
- |
UC2=40 В |
3 |
- |
32 |
320 |
20 |
191 |
- |
15 |
159 |
40 |
Q=150 вар |
4 |
80 |
191 |
- |
- |
238 |
106 |
40 |
159 |
- |
QL1=60 вар |
5 |
30 |
- |
315 |
100 |
- |
20 |
70 |
251 |
- |
Р=250 Вт |
6 |
100 |
127 |
400 |
- |
- |
- |
20 |
- |
53 |
QС3=-100 вар |
7 |
50 |
- |
320 |
- |
- |
- |
50 |
16 |
106 |
РR3=200 Вт |
8 |
10 |
16 |
250 |
45 |
238 |
106 |
- |
- |
- |
I=2.5 A |
9 |
70 |
127 |
- |
25 |
64 |
53 |
25 |
- |
20 |
QL2=150 вар |
10 |
2 |
- |
637 |
6 |
- |
- |
4 |
15.9 |
- |
РR1=54 Вт |
11 |
40 |
19.1 |
- |
- |
637 |
- |
40 |
31.8 |
- |
UR3=40 В |
12 |
8 |
15.9 |
- |
10 |
- |
318 |
- |
- |
- |
QС2=-80 вар |
13 |
- |
8 |
637 |
3 |
15.9 |
300 |
- |
- |
- |
РR1=72 Вт |
14 |
10 |
15.9 |
- |
- |
- |
- |
100 |
115 |
100 |
QL1=50 вар |
15 |
35 |
- |
- |
20 |
15.9 |
159 |
- |
31.8 |
- |
QС2=-90 вар |
16 |
10 |
31.8 |
- |
8 |
- |
1600 |
10 |
95 |
- |
Р=120 Вт |
17 |
15 |
- |
637 |
- |
- |
- |
10 |
- |
159 |
Q=-150 вар |
18 |
15 |
- |
637 |
10 |
- |
159 |
- |
- |
- |
UR2=40 В |
19 |
4 |
9.55 |
- |
40 |
- |
318 |
4 |
- |
- |
РR3=72 Вт |
20 |
35 |
15.9 |
- |
- |
- |
- |
20 |
16 |
- |
Q=200 вар |
21 |
2 |
- |
637 |
- |
- |
- |
3 |
- |
300 |
QС3=-120 вар |
22 |
10 |
15.9 |
- |
4 |
1000 |
- |
100 |
115 |
100 |
U=100 В |
23 |
10 |
15.9 |
637 |
4 |
1000 |
- |
100 |
115 |
- |
QL1=90 вар |
24 |
5 |
15.9 |
637 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
UL1=10 В |
25 |
5 |
- |
637 |
10 |
15.9 |
- |
8 |
6.37 |
- |
РR1=125 Вт |
26 |
10 |
31.8 |
- |
- |
- |
- |
2 |
- |
1600 |
UR1=15 В |
27 |
15 |
- |
- |
10 |
- |
159 |
10 |
- |
637 |
QС3=-90 вар |
28 |
15 |
- |
637 |
- |
- |
- |
10 |
- |
159 |
Q=-140 вар |
29 |
6 |
25 |
- |
4 |
9 |
- |
- |
- |
300 |
UL1=50 В |
30 |
- |
96 |
200 |
- |
127 |
106 |
- |
- |
53 |
QL2=65 вар |
31 |
8 |
15.9 |
- |
10 |
- |
318 |
- |
- |
- |
РR2=100 Вт |
32 |
40 |
15.9 |
- |
25 |
- |
- |
- |
- |
637 |
QС3=-110 вар |
33 |
8 |
15.9 |
- |
10 |
- |
318 |
|
|
|
QL1=95вар |
34 |
- |
- |
- |
15 |
- |
637 |
6 |
10 |
159 |
РR3=96 Вт |
35 |
5 |
- |
637 |
10 |
15.9 |
- |
- |
- |
- |
UC1=70 В |
36 |
5 |
15.9 |
- |
10 |
- |
318 |
- |
- |
- |
QС2=-90 вар |
37 |
- |
15.9 |
- |
25 |
96 |
- |
10 |
127 |
- |
UR3=25 В |
38 |
- |
15 |
106 |
- |
- |
- |
10 |
- |
20 |
QС3=-200 вар |
39 |
50 |
- |
320 |
- |
127 |
- |
30 |
31.8 |
|
QL3=95 вар |
40 |
- |
96 |
- |
60 |
238 |
- |
40 |
106 |
- |
Q=250 вар |
41 |
50 |
64 |
- |
70 |
- |
20 |
- |
- |
- |
UR1=25 В |
42 |
10 |
- |
250 |
- |
- |
- |
45 |
238 |
- |
QС1=-130 вар |
43 |
10 |
31.8 |
- |
2 |
- |
1600 |
18 |
- |
- |
РR3=54 Вт |
44 |
- |
- |
106 |
6 |
25 |
- |
4 |
9 |
- |
QС1=-90 вар |
45 |
- |
15.9 |
|
8 |
- |
- |
10 |
15.9 |
318 |
UC3=40 В |
46 |
6 |
25 |
- |
4 |
9 |
- |
- |
- |
159 |
QL1=110 вар |
47 |
40 |
19,1 |
- |
- |
- |
637 |
20 |
15,9 |
- |
РR1=160 Вт |
48 |
- |
31,8 |
- |
35 |
15,9 |
- |
20 |
- |
159 |
QL1=150вар |
49 |
- |
12 |
- |
5 |
15,9 |
318 |
10 |
31,8 |
- |
РR2=125 Вт |
50 |
25 |
96 |
200 |
- |
127 |
106 |
10 |
- |
53 |
QС3=-200 вар |
