- •Оглавление
- •Задание №1 Расчет и анализ электрических цепей переменного и постоянного тока
- •Рассчитать электрическую цепь постоянного тока
- •Ход выполнения работы задания №1.1
- •Вывод по заданию №1.1
- •Рассчитать электрическую цепь переменного тока
- •Ход выполнения работы задания №1.2
- •Вывод по заданию №1.2
Вывод по заданию №1.1
В ходе эксперимента были изучены различные способы вычисления постоянного тока, а именно закон Кирхгофа и метод контурных токов, вычисление с помощью обратной матрицы и по методу Крамера. Полученные данные расчетов с помощью разных способов совпали с экспериментальными.
Рассчитать электрическую цепь переменного тока
Сформировать блок данных в Mathcad, взять значения исходных данных из табл. 3.
Составить и внести в информационную часть программы уравнения для расчета цепи с использованием законов Кирхгофа и обратной матрицы.
Построить график тока в комплексном виде, а также график зависимости трех переменных токов от времени.
Выполнить расчет напряжения, построить график падений напряжения в комплексном виде, а также общий график зависимости четырех падений напряжения от времени.
Выполнить проверку: рассчитать и построить график суммы падения напряжения.
Рассчитать баланс мощностей
Сравнить расчеты Mathcad с экспериментальными данными. Собрать схему используя данные из табл. 3 в Multisim, а также свести данные исследования в таблицу 4.
Таблица 3. Исходные данные
№ |
Схема электрической цепи |
R1 кОм |
R2 кОм |
L1 Гн |
L2 Гн |
C1 мкФ |
C2 мкФ |
1. |
|
1 |
3 |
- |
- |
25 |
- |
Ход выполнения работы задания №1.2
Взять требуемые значения из таблицы 3 для присвоения значений исходных данных в Mathcad (R1 = 1 кОм R2 = 2 кОм С1 = 25 мкФ), а также с учетом, что с первой по третью схему действующее значение напряжения U = 220 В, частота сети f = 115 Гц, фаза напряжения φu = 0.
Рис. 11 Присвоение исходных значений
Выполнить расчет токов по закону Кирхгофа методом обратной матрицы.
Рис. 12 Расчет по закону Кирхгофа методом обратной матрицы
Построить график тока в комплексном виде, а также график зависимости трех переменных токов от времени.
Рис. 13 График тока в комплексном виде
Рис. 14 График зависимости переменных токов от времени
Выполнить
расчет напряжения, построить график
падений напряжения в комплексном виде,
а также общий график зависимости четырех
падений напряжения от времени.
Рис. 15 Вычисление напряжения, построения графиков
Определить баланс мощностей.
Рис. 16 Баланс мощностей
Выполнить
проверку: получить при расчете и на
графике сумму падения напряжения равную
0.
Рис. 17 Сумма падения напряжения
Собрать
схему в Multisim
используя исходные данные таблицы 3.
Рис. 18 Схема Multisim переменного тока
Составить таблицу методов расчета (Закон Кирхгофа и метод свертывания). Сравнить значения.
Таблица 4 Результаты исследований
Метод расчета |
I1, А |
I2, А |
I3, А |
U1, В |
U2, В |
U3, В |
U4, В |
Законы Кирхгофа (эксперимент) |
0.219 |
3.998 |
0.219 |
220 |
219.453 |
11.991 |
11.991 |
Метод свертывания |
0.219 |
4.049 |
0.219 |
220 |
219.441 |
12.146 |
12.146 |
