4. Указания по выбору варианТа заданИя
4.1. Номер варианта всех заданий задаётся преподавателем индивидуально. В противном случае он выбирается по двум последним цифрам шифра зачетной книжки студента. При решении первой задачи задания № 1 номер схемы выбирается по последней цифре шифра, значения параметров схемы (вариант) – по предпоследней цифре. В остальных задачах всех заданий номер варианта, указанный в соответствующей таблице, должен совпадать с двумя последними цифрами шифра зачётной книжки. Если число, соответствующее этим цифрам, превышает значение, указанное в таблице, то номер варианта в обязательном порядке задается преподавателем.
4.2. В задачах № 2 задания № 1, № 1 задания № 2 и № 2 задания № 3 используются обобщенные схемы электрических цепей. При решении этих задач студент получает заданную ему схему цепи из обобщенной схемы путём исключения из нее некоторых элементов. Значения параметров таких элементов обобщённой схемы задаются равными нулю в соответствующей таблице.
5. Индивидуальное задание № 1
Задача № 1
Для заданной схемы электрической цепи постоянного тока и параметров её элементов (табл. 5.1, 5.2) необходимо:
построить граф, определить число независимых уравнений, составленных на основании первого и второго законов Кирхгофа. Выбрать системы независимых узлов и контуров схемы цепи;
составить систему уравнений по законам Кирхгофа для независимых узлов и контуров схемы, записать её в матричной форме. Определить значение всех элементов квадратной матрицы коэффициентов и матрицы – столбца свободных членов;
решить полученную систему уравнений и определить значение токов всех ветвей рассматриваемой цепи;
проверить выполнение условия баланса мощностей;
определить потенциалы точек, указанных на схеме. Построить потенциальную диаграмму для любого контура, содержащего не менее трех э.д.с.
Таблица 5.1
Варианты схем к задаче № 1 задания № 1
|
Номер схемы |
Схема |
|
1 |
2 |
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
Окончание табл. 5.1 | |
|
1 |
2 |
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
|
9 |
|
|
10 |
|
Таблица 5.2
Значение параметров элементов схем к задаче № 1 задания № 1
|
Номер схемы |
Номер варианта |
Е1, В |
Е2, В |
Е3, В |
Е4, В |
Е5, В |
Е6, В |
J0, A |
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
R4, Ом |
R5, Ом |
R6, Ом |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 |
100 90 85 110 115 96 76 92 85 72 105 95 80 70 100 98 100 |
120 95 80 90 100 120 95 90 100 94 115 105 92 95 105 102 110 |
105 110 100 95 105 110 90 100 105 80 110 100 76 80 105 0 0 |
110 100 95 80 90 115 80 78 95 84 100 110 84 90 115 110 115 |
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 95 |
115 100 90 105 110 100 85 95 90 86 0 0 0 0 0 0 0 |
0 0 0 0 0 1,6 1,2 1,0 1,5 1,4 1,8 2,0 2,2 1,6 1,4 1,5 1,2 |
20 15 15 25 10 15 25 20 16 15 20 15 20 15 15 24 25 |
20 15 20 15 10 10 25 15 14 15 15 14 20 10 15 26 20 |
15 20 15 10 20 25 20 16 20 10 25 10 15 25 10 16 15 |
25 20 10 20 15 20 15 26 18 20 15 16 10 15 30 20 20 |
26 10 15 15 25 15 15 14 26 25 25 10 15 25 20 28 25 |
∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ |
|
4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 |
3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
100 85 115 105 86 100 110 76 0 0 0 0 0 100 105 110 96 95 40 60 36 60 100 104 100 90 120 110 |
108 90 120 0 0 0 0 0 112 115 110 100 118 112 120 125 104 95 60 40 48 50 115 125 105 95 115 115 |
0 0 0 10 72 90 115 84 114 100 90 134 112 105 110 115 84 100 50 70 36 65 105 110 110 100 110 120 |
90 100 110 115 92 80 120 90 120 105 96 108 100 108 115 120 76 105 70 50 50 70 110 116 115 105 100 125 |
80 95 105 100 98 85 120 105 110 110 112 118 120 95 125 100 90 115 80 70 60 75 105 0 0 0 0 0 |
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 60 80 52 60 120 0 0 0 0 0 |
1,0 1,6 0,8 1,8 1,4 1,2 2,0 1,6 0 0 0 0 0 1,5 2,0 2,2 1,5 1,0 0 0 0 0 0 1,2 1,6 1,4 1,8 2,0 |
20 25 30 15 25 15 20 10 16 20 14 18 20 24 16 15 16 25 10 12 14 10 30 15 15 25 10 25 |
25 15 25 10 15 10 25 15 0 0 0 0 0 16 20 15 20 20 20 14 16 15 20 20 10 15 20 15 |
15 20 25 20 15 25 10 25 14 16 22 12 15 12 24 10 18 16 15 16 12 20 25 25 15 20 25 20 |
30 20 35 15 10 25 15 20 18 22 16 22 10 20 16 25 14 20 10 12 18 15 30 0 0 0 0 0 |
20 25 20 10 20 20 15 15 22 18 20 14 20 0 0 0 0 0 10 14 20 10 30 30 20 10 15 15 |
∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 25 20 23 24 20 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 25 25 15 20 25 |
|
Окончание табл. 5.2 | ||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
0 0 0 0 0 |
1 2 3 4 5 |
110 120 110 95 100 |
120 100 120 86 115 |
115 110 125 94 105 |
0 0 0 0 0 |
125 115 115 76 120 |
0 0 0 0 0 |
1,0 1,5 1,4 1,5 1,8 |
20 10 15 14 15 |
25 16 25 18 15 |
15 15 15 15 15 |
30 14 30 22 25 |
20 18 15 20 25 |
30 20 20 16 20 |
Рис. 5.1. Обобщенная схема электрической цепи
к задаче № 2 задания № 1 и задаче № 1 задания № 2
Задача № 2
Задана обобщенная схема электрической цепи (рис. 5.1):
используя данные таблицы 5.3, изобразить конкретную схему цепи для своего варианта;
записать систему уравнений по первому и второму законам Кирх-гофа для мгновенных значений токов и напряжений, выраженных через токи.
Таблица 5.3