3 Расчет электрической цепи пОстоЯнного тока

3.1 Вопросы для повторения

Линейные электрические цепи постоянного тока: основные понятия и определения. Идеализированные элементы, их математическое моделирование, свойства и характеристики. Топологические понятия схемы электрической цепи. Эквивалентные преобразования схем: «треугольник-звезда», «звезда-треугольник». Методы расчета электрических цепей. Законы электрических цепей. Методы контурных токов и узловых потенциалов. Метод двух узлов. Принцип наложения, взаимности и основанные на них методы расчета цепей. Теорема о компенсации. Метод эквивалентного генератора. Метод пропорциональных величин. Баланс мощностей в электрической цепи.

Дана исходная электрическая схема (рисунок 1).

Рисунок 1 Исходная электрическая схема

3.2 По индивидуальному заданию составить свою расчетную схему. Вариант индивидуального задания определяется порядковым номеров студента в списке группы или назначается преподавателем. Например, индивидуальное задание дано в виде таблицы:

Таблица 1 Значения параметров расчетной схемы

R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	R5, Ом	R6, Ом	Е1, В	Е2, В	Е3, В	Е4, В	Е5, В	Е6, В	Jk1, А	Jk2, А	Jk3, А
23	78	12	40	65	77	70	0	90	0	0	0	1	0	0

Соответствующая индивидуальному заданию расчетная схема имеет вид (рисунок 2):

Рисунок 2 Пример расчетной электрической схемы

3.3 В соответствии с составленной расчетной схемой и индивидуальным заданием выполнить следующие расчеты:

3.3.1 Определить токи во всех ветвях методом контурных токов.

3.3.2 Определить токи в ветвях схемы методом узловых потенциалов.

3.3.3 Определить ток I₁ методом эквивалентного генератора при изменении величины сопротивления R₁ в пределах от R₁ до 6R₁. Построить график зависимости I₁ = f(R₁).

3.3.4 Для сравнения результаты расчетов, проведенных тремя методами, свести в одну таблицу.

3.3.6 Составить баланс мощностей.

4 Расчет электрической цепи однофазного переменного тока

4.1 Вопросы для повторения

Линейные электрические цепи синусоидального тока. Синусоидальные ЭДС, напряжения и токи. Источники синусоидальных ЭДС и токов. Действующее и среднее значения периодических ЭДС, напряжений и токов.

Изображение синусоидальной функции комплексными числами. Векторные диаграммы. Синусоидальный ток в цепи с последовательным соединением R, L и С элементов. Синусоидальный ток в цепи с параллельным соединением R, L и C элементов. Комплексные сопротивления и проводимости. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме. Комплексный метод расчета электрических цепей. Активная, реактивная и полная мощности. Мгновенная мощность и колебания энергии в цепи синусоидального тока. Условия передачи максимальной мощности, согласование.

2. Пример составления расчетной схемы по индивидуальному заданию

Пусть индивидуальное задание дано в виде таблицы (таблица 2) и представлена исходная схема рассчитываемой цепи (рисунок 3).

Таблица 2 Значения параметров расчетной схемы

R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	L1, мГн	L2, мГн	L3, мГн	C1, мкФ	C2, мкФ	C3, мкФ	E1, В	E2, В	E3, В	φ1, град	φ2, град	φ3, град
15	50	0	0	20	10	20	30	32	140	20	0	40	115	0

Рисунок 3 Исходная схема рассчитываемой электрической цепи

По индивидуальному заданию составляем свою расчетную схему. Согласно таблице 2 расчетная схема показана на рисунке 4.

Задание:

1. Определить комплексные величины действующих значений токов во всех ветвях методом двух узлов.

2. Определить показания ваттметров, составить баланс активных и реактивных мощностей.

3. Построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.

Рисунок 4 Расчетная схема