МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ"
Д.Ф. БОГДАНОВ
Е.П. ГУРТОВАЯ
Н.А.КУЗЬМЕНКО
Методические указания
к выполнению РАСЧЕТНО - ГРАФИЧЕСКОЙ работы
«расчет сложной цепи постоянного тока»
по курсу «электротехника
и основы электроники»
Харьков 2008
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
Методические указания
к выполнению РАСЧЕТНО - ГРАФИЧЕСКОЙ работы
«расчет сложной цепи постоянного тока»
по курсу «электротехника
и основы электроники»
для студентов неэлектрических специальностей
Утверджено
редакционно-издательским
советом университета,
протокол № 2 от 22.02.06
Харьков НТУ "ХПИ" 2008
Методические указания к выполнению расчетно-графической работы "Расчет сложной цепи постоянного тока" по курсу "Электротехника и основы электроники" для студентов неэлектрических специальностей / Сост.: Д.Ф. Богданов, Е.П. Гуртовая, Н.А. Кузьменко. – Харьков: НТУ “ХПИ”, 2008. – 48 с. – На рус. яз.
Составители: Д.Ф. Богданов
Е.П. Гуртовая
Н. А. Кузьменко
Рецензент Лизогуб В.В.
Кафедра радиоэлектроники
2
Вступление
Настоящие методические указания к выполнению расчетно-графической работы "Расчет сложной цепи постоянного тока" в рамках общеинженерного курса "Основы электротехники и электроники", предназначены для студентов неэлектрических специальностей НТУ "ХПИ", изучающих указанный курс, применительно к слаботочным информационным цепям, а не к устройствам промышленной электрики.
Расчетно-графическая работа во внеаудиторное время и ее объем составляет 9 часов (0,25 кредитов).
По завершении выполнения РГР студент обязан защитить ее, т.е. обосновать выбранные принципы расчета и методику их выполнения.
1. Общие положения
Выполнение расчетно-графической работы (РГР) по разделу электротехники курса «Электротехника и основы электроники» «Расчет сложной цепи постоянного тока» способствует усвоению студентами фундаментальных разделов курса, касающихся анализа и расчета линейных цепей постоянного тока.
В настоящих методических указаниях приводятся рекомендации по использованию тех или иных методов преобразования и расчета электрических цепей постоянного тока, схемы исследуемых цепей и таблицы вариантов соответствующих параметров этих цепей, задание для расчета, а также примеры выполнения и оформления задания с использованием различных методов решения.
РГР
выполняется студентами в номерами
вариантов схемы и ее параметров,
преподавателем. Она оформляется в
ученической тетради, на титульном листе
которой должны быть указаны фамилия,
инициалы студента, группа, номера
вариантов схемы и ее параметров (
).
В процессе выполнения РГР каждый этап необходимо сопровождать пояснениями с приведением графических изображений и расчетных соотношений. Конечный результат расчета следует выделить из общего текста путем подчеркивания. Результаты вычислений записываются с точностью до четвертого знака после запятой.
3
РГР необходимо приводить основную и все промежуточные схемы (связанные с преобразованием цепи, введением новых обозначений и т.д.), выполненные согласно ГОСТ карандашом с помощью чертежных инструментов с приведением буквенных обозначений ЭДС, токов, напряжений, сопротивлений, а также направлений токов в ветвях и действующих напряжений.
Параметры схемы приводятся в начале задания в виде отдельного перечня.
2. Рекомендации по применению методов преобразования и расчета схем постоянного тока
Цепи постоянного тока могут быть условно разделены на простые и сложные. К сложным цепям относятся линейные электрические цепи с несколькими источниками электрической энергии, к простым – цепи с одним источником.
При расчете простых и сложных электрических цепей может возникнуть необходимость применения следующих основных эквивалентных преобразований разветвленных пассивных участков цепей:
преобразование цепи с последовательным соединением сопротивлений (рис. 2.1):
.
Рисунок 2.1
преобразование цепи с параллельным соединением сопротивлений (рис. 2.2, 2.3):
4
.
Рисунок 2.2
.
Рисунок 2.3
преобразование цепи со смешанным соединением сопротивлений (рис. 2.4):
5
.
Рисунок 2.4
преобразование соединения сопротивлений треугольником в эквивалентную звезду (рис. 2.5):
Рисунок 2.5
6
преобразование соединения сопротивлений звездой в эквивалентный треугольник (рис. 2.6):
.
Рисунок 2.6
Для анализа и расчета сложных электрических цепей разработан ряд специальных методов. При выполнении РГР могут быть использованы следующие.