- •Исследование сложной цепи постоянного тока
- •Лабораторная работа 1 исследование сложной цепи постоянного тока
- •1. Расчетное (домашнее) задание
- •2. Задание на эксперимент
- •2. Как определить опытным путем параметры источника напряжения: эдс и внутреннее сопротивление?
- •3. Знать законы Ома и Кирхгофа и уметь ими пользоваться.
- •5. Как найти собственные сопротивления контуров и собственные проводимости узлов?
- •Понятие "узловое напряжение"
- •Как определить контурные эдс в электрической цепи при использовании мкт и узловые токи при использовании мун?
- •8. Как определить межузловые проводимости (мун), общее сопротивление двух соседних и отдаленных контуров (мкт)?
- •9. Обоснуйте удобства применения обобщенного закона Ома для расчета токов ветвей с источниками напряжений. Поясните правила знаков для эдс и узлового (межузлового) напряжения в формуле этого закона.
- •10. Определите, какой метод (мкт или мун) расчета линейной электрической цепи, имеющей 10 ветвей и 5 узлов, более оптимален (дает меньший порядок системы уравнений).
- •Исследование сложной цепи постоянного тока
5. Как найти собственные сопротивления контуров и собственные проводимости узлов?
R11 = R1 + R2 и R22 = R2 + R3 - собственные сопротивления контуров;
направить от узла 1 к базисному узлу 0 узловое напряжение U10 и записать для него уравнение
U10 = (Е1 G1 + E2 G2) / (G1 + G2 + G3), |
(6) |
|
|
где G1 = 1/R1, G2 = 1/R2 и G3 = 1/R3 - проводимости ветвей, См.
Произведения Е1G1 и E2G2 в числителе (6) берутся со знаком “+”, так как ЭДС Е1 и Е2 направлены к узлу 1, потенциал 1 которого требуется определить;
6. Дайте определения контурного тока, узлового и межузлового напряжений.
Ме́тод ко́нтурных то́ков — метод сокращения размерности системы уравнений, описывающей электрическую цепь. Метод контурных токов — метод расчёта электрических цепей, при котором за неизвестные принимаются токи в контурах, образованных некоторым условным делением электрической цепи.
Понятие "контурный ток"
В целях удобства расчетов, величина тока, протекающего через конкретный элемент электрической цепи, рассматривается как алгебраическая сумма величин "контурных" токов - токов, протекающих в проводящих контурах, смежных с данным элементом электрической цепи. Справедливость такой точки зрения следует из первого закона Кирхгофа.
Понятие "узловое напряжение"
Узловым напряжением в ТЭЦ называют величину (со знаком) напряжения между "узлами" (точками соединения более двух элементов) электрической цепи. За исходный принимается факт равенства нулю алгебраической суммы напряжений на элементах любого проводящего контура электрической цепи, что следует из второго закона Кирхгофа.
Напряжение между узлами параллельной цепи равно алгебраической сумме произведений проводимости и ЭДС каждой ветви, деленной на сумму проводимостей всех ветвей схемы. Произведение GкЕк берут со знаком "+" в том случае, когда направление ЭДС Ек противоположно выбранному условно-положительному направлению Uхy, и со знаком "-", когда эти направления совпадают.
Как определить контурные эдс в электрической цепи при использовании мкт и узловые токи при использовании мун?
б) записать (составить) систему уравнений МКТ:
E1 - E2 = IK1(R1 + R2) - IK2R2,,
E2 = IK2(R2 + R3) - IK1R2
(1)
или в канонической форме:
R11IK1 - R12IK2 = EK1;
- R21IK1 + R22IK2 = EK2,
(2)
где R11 = R1 + R2 и R22 = R2 + R3 - собственные сопротивления контуров;
R12 = = R21 = R2 - общее сопротивление смежных контуров; EK1 = E1 - E2 и EK2 = E2 - контурные ЭДС;
г) определить токи ветвей по обобщенному закону Ома: токи в первой и во второй ветвях (с источниками напряжений) по формулам:
I1 = (E1 - U10)G1, I2 = (E2 - U10)G2; |
(7) |
ток в третьей ветви, где нет источника напряжения, по формуле
I3 = U10G3; |
(8) |