Самостоятельная работа № 3
Тема: Постоянный и переменный ток
Цель работы: формирование знаний и умений рассчитывать электрические , читать принципиальные электрические схемы
Задание: составить необходимое количество уравнений для определения токов в заданной цепи (рис.3) путем непосредственного применения законов Кирхгофа. Решать полученную систему уравнений не следует.
Рис. 3. Индивидуальные задания к работе № 3
Методические указания к выполнению задания
Перед выполнением задания повторить краткое содержание теории, проанализировать пример выполнения аналогичного задания, затем преступить непосредственно к решению задачи.
Зачертите схему электрической цепи в соответствии с указанным преподавателем вариантом.
Условные обозначения на электрических схемах и буквенные обозначения электрических величин должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТа с использованием чертежных инструментов.
Алгоритм составления уравнений по законам Кирхгофа:
Количество уравнений по I закону Кирхгофа равно количеству узлов минус один.
Произвольно задаемся направлением токов в каждой ветви электрической цепи.
Если в ветви присутствует источник тока, то считаем данный ток уже известным, равным величине источника тока.
Составляем уравнения по I закону Кирхгофа для любых узлов кроме одного.
Расставляем знаки. Токи, которые подходят к узлу, берем с одним знаком, например с плюсом. Токи, которые отходят от узла, берем с противоположным знаком, например с минусом.
Составляем уравнения по II закону Кирхгофа.
Количество уравнений по II закону Кирхгофа равно количеству независимых контуров. По второму закону можно записать В-ВI-У+1 независимых уравнений, где В - число ветвей в схеме, ВI- число ветвей в схеме с источником тока, У - число узлов в схеме.
Находим независимые контуры в электрической цепи (чтобы отличались хотя бы одной ветвью).
Если в цепи присутствуют источники тока, то данные ветви не учитываем при нахождении независимых контуров.
Задаемся произвольным направлением обхода независимых контуров.
Составляем уравнения по II закону Кирхгофа для каждого выбранного контура.
Расставляем знаки на участках с нагрузкой. Если направление обхода контура совпадает с направлением протекающего тока, то падение напряжения на заданном участке берем со знаком "+". Если направление протекающего тока не совпадает с направлением обхода контура, то падение напряжения на данном участке берем со знаком "-".
Расставляем знаки на участках с источниками ЭДС. Если направление действия ЭДС (направление стрелочки) совпадает с направлением обхода независимого контура, то знак будет "плюс". Если не совпадает, то знак - "минус".
Смотрите пример выполнения задания
Критерии оценки
Оценивание индивидуальных образовательных достижений по результатам выполнения работы производится в соответствии с универсальной шкалой (см. приложение 8)
Учебно-методическое и информационное обеспечение
Бутырин П.А. Электротехника: учебник/ О.В. Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. - 3-е изд., стер. - М.: Академия, 2007. -272с.
Прошин В.М. Электротехника: учебник для нач. проф. образования/ В.М. Прошин. – М.: Издательский центр «Академия», 2013 . – 288 с.
http://kurstoe.ru/linejnie-tcepi/postoyanij-tok/zakoni-kirhgofa/primer.html
http://eltex.nm.ru/lecture/1/kirgof.htm