Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Саяно-Шушенский филиал

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №2

Электрические цепи при гармоническом воздействии

Вариант № 2

Преподаватель __________ В.Ю.Ельникова

подпись, дата

Студент ГЭ17-02Б ____________ __________ Д.В.Дорошенко

номер группы номер зачетной книжки подпись, дата

п. Черёмушки, 2018

Содержание

Задание 2.1. Электрические цепи при синусоидальном воздействии 3

Данные схемы 3

Задание 3

Выполнение работы 4

1. Построить комплексную схему замещения цепи 4

2. Найти любым известным методом комплексные действующие значения всех напряжений и токов заданной цепи 5

3. Записать действующее значение напряжения U_H и начальную фазу напряжения 6

4. Записать амплитудное значение напряжений и токов 6

5. Проверить баланс мощности в цепи 7

6. Записать функции для нахождения мгновенных значений входного тока j(t) и тока i_Н(t) 8

7. Построить на одном поле графики входной и выходной функций 8

8. Построить векторные диаграммы токов и напряжений 8

Список используемых источников 9

Основная литература 10

Дополнительная литература 10

Задание 2.1. Электрические цепи при синусоидальном воздействии

Данные схемы

Рисунок 2.1 – Исходная схема

Исходные данные:

Таблица 1

Параметры	Е, Ом	, рад	f, кГц	J, A	, рад	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	L, мГн	С, мкФ
Номер группы
2	200	π/4	1,2	0,1	π/4	60	70	80	200	12	2,0

Задание

1. Построить комплексную схему замещения цепи;

2. Найти любым известным методом комплексные действующие значения всех напряжений и токов заданной цепи;

3. Записать действующее значение напряжения U_Н и начальную фазу напряжения ;

4. Записать амплитудное значение напряжений и токов;

5. Проверить баланс мощности в цепи;

6. Записать функции для нахождения мгновенных значений входного тока j(t) и тока i_Н(t);

7. Построить на одном поле графики входной и выходной функций.

8. Построить векторные диаграммы токов и напряжений

Выполнение работы

1. Построить комплексную схему замещения цепи

Рисунок 2.2 – Схема замещения

Рассчитаем параметры элементов:

2. Найти любым известным методом комплексные действующие значения всех напряжений и токов заданной цепи

Для нахождения токов цепи воспользуемся методом контурных токов. На схеме (рис. 2.2) обозначим контурные токи и .Найдем сопротивления контуров:

;

;

;

Составим систему уравнений:

;

Найдем токи в ветвях цепи (рис. 2.2) по принципу наложения:

Для проверки полученных значений воспользуемся 1 законом Кирхгофа (узел 1 рис. 2.2):

По известным токам и сопротивлениям найдем падение напряжения на всех пассивных элементах цепи (рис.2.2)

3. Записать действующее значение напряжения U_H и начальную фазу напряжения

4. Записать амплитудное значение напряжений и токов

Найдем комплексные амплитудные значения токов и напряжений цепи

5. Проверить баланс мощности в цепи

Активная и реактивная мощности источника должны быть равны соответствующим мощностям потребителей.

Найдем комплексную мощность источника ЭДС:

Активная составляющая

Реактивная составляющая

Активная мощность резисторов:

Реактивная мощность катушки индуктивности:

Проверка баланса активной и реактивной мощностей цепи:

Активная и реактивная мощности источника равны соответствующим мощностям потребителей, с погрешностями 0,4% и 0,01% соответственно

6. Записать функции для нахождения мгновенных значений входного тока j(t) и тока i_Н(t)

Формулы записываются по соответствующим комплексным значениям

В

В

7. Построить на одном поле графики входной и выходной функций

Рисунок 2.3 – График функций e(t) и u_Н(t)

По кривым на рис. 2.3 можно сделать вывод, что напряжение на нагрузке u_Н(t) опережает по фазе ЭДС e(t).

8. Построить векторные диаграммы токов и напряжений

Рисунок 2.4 – Векторные диаграммы токов и напряжений

Список используемых источников

Основная литература

1. Л.А.Бессонов Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 2000

2. Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов Основы теории цепей.

М.: Энергоатомиздат, 1989

3. К.С.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровкин, В.Л.Чечурин Теоретические основы электротехники, т.1,2 – СПб.: Питер, 2004

4. А.И. Инкин Электромагнитные поля и параметры электрических машин,

учебное пособие. Н.: ЮКЭА, 2002

5. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники,

под ред. П.А.Ионкина. М.: Энергоиздат,1982

Дополнительная литература

1. Теоретические основы электротехники, т.1,2, под ред. П.А. Ионкина

М.: ВШ, 1978

2. Кузовкин В.А. Теоретическая электротехника. – М.: Логос, 2005.- 480 с.

3. В.Ю. Ельникова, В.П. Кочетков Теоретические основы электротехники.

Электрические цепи, учебное пособие,ч.1,2. А.: Март,2002

4. Сборник задач по теоретическим основам электротехники/ Л.А.Бессонов, И.Г. Демидова и др.

М.: ВШ, 1988