Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Анализ электрических цепей постоянного тока

.pdf
Скачиваний:
143
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
432.81 Кб
Скачать

21

ЗАДАНИЕ 3

Схема электрической цепи представлена формально на рис. 1. Перед анализом необходимо ее скомпоновать, дополнив ее сопротивлениями и ис- точником тока. В таблицах 3.1-3.4 приведены значения сопротивлений в омах. Значение тока источника указано курсивом; его направление указыва- ется произвольно. Направления токов в ветвях указаны согласно направле- нию тока источника.

В качестве примера на рис. 2 показана схема с параметрами 30-го вари- анта таблицы 3.1. На схеме элементы 6 и 8 исключены: они закорочены. На- правления токов в ветвях указаны согласно направлению тока источника.

Задано значение тока в ветви или напряжение на сопротивлении.

 

 

2

 

 

R2 6 Ом

 

 

 

I1

6

I1

I2

 

 

 

4

 

J 2A

 

 

 

 

 

1

 

I2

8

R1

5 Ом

R5

I3

 

 

5

 

I3

 

15 Ом

 

 

 

R3 9 Ом

 

R 5 Ом

 

 

3

 

 

 

7

 

 

7

 

 

 

 

 

 

Рис. 1

 

 

Рис. 2

 

Рассчитать:

-значения токов в ветвях и напряжений на резистивных элементах и на зажимах источника тока; -мощность, отдаваемую источником;

-суммарную мощность, рассеиваемую сопротивлениями цепи; -cоставить баланс мощностей;

Таблица 3.1

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

л

е

м

е

н

т

ы

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

2

6

-

10

13

7

1,1A

2

1,2A

30

-

10

-

4

6

-

3

30

-

-

1,3A

10

6

-

4

4

10

-

-

30

-

1,4A

2

8

5

20

1,5A

-

-

30

4

6

-

6

-

-

20

10

1,6A

12

-

18

7

-

30

-

1

30

7

1,7A

3

8

10

20

1,8A

10

-

10

5

15

9

1,9A

20

10

-

10

-

-

30

22

10

 

14

 

-

6

 

2,0A

10

-

20

-

11

 

-

 

20

-

12

8

1,1A

30

-

12

 

12

 

8

1,2A

-

30

-

-

20

13

 

7

 

-

13

20

1,3A

13

17

-

14

 

-

 

20

-

12

8

40

1,4A

-

15

 

25

 

1,5A

15

-

30

-

13

7

16

 

-

 

20

-

12

18

40

-

1,6A

17

 

1,7A

-

40

10

20

14

16

-

18

 

10

 

20

-

 

1,8A

40

-

10

-

19

 

2

 

-

8

-

30

25

1,9A

15

20

 

-

 

30

2,0A

15

25

6

4

-

21

 

-

 

6

4

30

1,1A

-

-

40

22

 

-

 

3

7

40

-

1,2A

11

9

23

 

13

 

1,3A

7

-

40

7

-

3

24

 

4

 

3

3

15

-

-

5

1,4A

25

 

1,5A

3

7

5

-

-

14

6

26

 

2

 

2

6

15

1,6A

10

-

-

27

 

5

 

4

6

-

10

-

1,7A

10

28

 

2

 

8

1,8A

-

10

5

6

4

29

 

2

 

3

5

-

10

1,9A

-

20

30

 

5

 

6

9

2,0A

15

-

5

-

Таблица 3.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

л

е

 

м

е

н

т

ы

Вариант

 

1

 

2

3

 

4

5

6

7

8

1

 

10

 

10

-

 

-

10

40

0,6A

10

2

 

20

 

20

10

 

20

20

20

1,8A

10

3

 

0,6A

 

40

10

 

20

-

30

-

10

4

 

10

 

30

10

 

30

1,4A

-

-

20

5

 

-

 

10

-

 

10

40

1,2A

20

10

6

 

10

 

2,1A

-

 

-

20

10

30

10

7

 

10

 

2,7A

20

 

30

10

10

30

10

8

 

30

 

10

10

 

40

1,4A

20

-

-

9

 

-

 

20

-

 

10

40

10

20

2,1A

10

 

1,8A

 

10

20

 

30

20

-

10

-

11

 

10

 

-

2,8A

 

40

10

20

-

-

12

 

20

 

10

-

 

3,2A

40

20

-

30

13

 

-

 

20

-

 

20

30

10

30

2,1A

14

 

10

 

10

3,2A

 

40

10

20

10

-

15

 

30

 

10

10

 

3,2A

10

30

-

-

16

 

10

 

-

-

 

30

20

3,0A

-

20

17

 

20

 

10

20

 

30

-

30

10

4,0A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

20

-

 

3,6A

 

20

 

 

30

 

 

 

10

 

10

 

20

19

-

10

 

20

 

4,0A

 

20

 

 

 

10

 

30

 

10

20

-

30

 

-

 

30

 

 

20

 

 

 

10

 

-

 

4,0A

21

 

3,6A

10

 

10

 

40

 

 

10

 

 

 

-

 

10

 

-

22

 

4,2A

30

 

20

 

10

 

 

30

 

 

 

10

 

10

 

10

23

40

 

0,9A

10

 

20

 

 

20

 

 

 

-

 

20

 

-

24

10

20

 

-

 

3,0A

 

50

 

 

 

10

 

-

 

10

25

-

10

 

20

 

-

 

 

10

 

 

 

30

 

20

 

2,4A

26

 

2,1A

40

 

10

 

10

 

 

-

 

 

 

-

 

10

 

10

27

20

-

 

10

 

50

 

 

4,9A

 

 

10

 

10

 

20

28

30

10

 

-

 

-

 

 

50

 

 

4,5A

 

10

 

10

29

20

30

 

3,5A

 

20

 

 

-

 

 

 

10

 

-

 

20

30

-

10

 

-

 

50

 

 

2,8A

 

 

20

 

10

 

-

Таблица 3.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

л

е

м

е

н

 

т

 

ы

 

 

 

Вариант

 

1

 

2

 

3

4

 

5

 

6

 

7

 

 

 

8

 

 

1

 

13

 

7

 

-

0,1A

 

10

 

-

 

20

 

 

-

 

 

2

 

-

 

-

 

20

6

 

14

 

30

 

0,2A

 

 

-

 

 

3

 

9

 

11

 

0,3A

30

 

-

 

-

 

20

 

 

-

 

 

4

 

-

 

5

 

15

0,4A

 

20

 

12

 

-

 

 

 

18

 

5

 

20

 

-

 

-

9

 

11

 

-

 

40

 

 

0,5A

 

6

 

0,6A

 

21

 

19

30

 

-

 

6

 

-

 

 

 

14

 

7

 

-

 

-

 

20

16

 

14

 

-

 

0,7A

 

 

40

 

8

 

40

 

0,8A

 

-

13

 

17

 

11

 

-

 

 

 

19

 

9

 

18

 

-

 

12

40

 

0,9A

 

10

 

-

 

 

 

-

 

 

10

 

6

 

4

 

-

30

 

-

 

1,0A

 

24

 

 

16

 

11

 

1,1A

 

-

 

30

24

 

16

 

5

 

-

 

 

 

5

 

 

12

 

3

 

-

 

7

1,2A

 

30

 

40

 

-

 

 

 

-

 

 

13

 

6

 

4

 

-

-

 

40

 

8

 

1,3A

 

 

12

 

14

 

14

 

6

 

1,4A

40

 

-

 

3

 

7

 

 

 

-

 

 

15

 

2

 

3

 

5

-

 

15

 

1,5A

 

-

 

 

 

5

 

 

16

 

8

 

1,6A

 

2

-

 

5

 

7

 

-

 

 

 

13

 

17

 

3

 

6

 

1

1,7A

 

15

 

-

 

10

 

 

-

 

 

18

 

6

 

5

 

4

10

 

-

 

1,8A

 

-

 

 

 

10

 

19

 

1,9A

 

7

 

3

-

 

10

 

3

 

6

 

 

 

6

 

 

20

 

4

 

4

 

2

10

 

-

 

20

 

2,0A

 

 

-

 

 

21

 

7

 

8

 

5

15

 

2,1A

 

5

 

-

 

 

 

-

 

 

22

 

5

 

3

 

2

10

 

-

 

2,2A

 

8

 

 

 

12

 

23

 

30

 

-

 

2,3A

-

 

10

 

7

 

-

 

 

 

3

 

 

24

 

-

 

30

 

-

10

 

2,4A

 

-

 

2

 

 

 

8

 

 

25

 

-

 

-

 

10

-

 

30

 

6

 

4

 

 

 

2,5A

 

24

26

 

2,6A

-

 

20

 

30

 

 

-

5

 

-

 

5

 

27

-

20

 

-

 

2,7A

 

10

16

 

14

 

-

 

28

30

-

 

-

 

-

 

 

30

2,8A

4

 

6

 

29

18

2,9A

12

 

10

 

 

-

14

 

6

 

10

 

30

11

19

 

3,0A

-

 

 

10

-

 

30

 

-

 

Таблица 3.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

л

е

м

е

 

н

т

ы

Вариант

 

1

2

 

3

 

4

 

 

5

6

 

7

 

8

 

1

 

7A

3

 

2

 

1

 

 

3

1

 

1

 

1

 

2

 

4

3A

 

1

 

2

 

 

2

-

 

2

 

-

 

3

 

1

2

 

-

 

5A

 

 

5

1

 

-

 

1

 

4

 

-

1

 

2

 

-

 

 

1

3

 

2

 

4A

 

5

 

3A

4

 

1

 

1

 

 

-

-

 

1

 

1

 

6

 

2

-

 

1

 

5

 

 

7A

1

 

1

 

2

 

7

 

3

1

 

-

 

-

 

 

5

9A

 

1

 

1

 

8

 

2

3

 

5A

 

2

 

 

-

1

 

-

 

2

 

9

 

-

1

 

-

 

5

 

 

4A

2

 

1

 

-

 

10

 

1

1

 

-

 

-

 

 

1

4

 

3A

 

1

 

11

 

2

2

 

1

 

2

 

 

2

2

 

9A

 

1

 

12

 

3A

4

 

1

 

2

 

 

-

3

 

-

 

1

 

13

 

1

3

 

1

 

3

 

 

7A

-

 

-

 

2

 

14

 

-

1

 

-

 

1

 

 

4

6A

 

2

 

1

 

15

 

1

7A

 

-

 

-

 

 

2

1

 

3

 

1

 

16

 

1

9A

 

2

 

3

 

 

1

1

 

3

 

1

 

17

 

3

1

 

1

 

4

 

 

7A

2

 

-

 

-

 

18

 

-

2

 

-

 

1

 

 

4

1

 

2

 

7A

 

19

 

6A

1

 

2

 

3

 

 

2

-

 

1

 

-

 

20

 

1

-

 

7A

 

4

 

 

1

2

 

-

 

-

 

21

 

2

1

 

-

 

8A

 

 

4

2

 

-

 

3

 

22

 

-

2

 

-

 

2

 

 

3

1

 

3

 

7A

 

23

 

1

1

 

8A

 

4

 

 

1

2

 

1

 

-

 

24

 

3

1

 

1

 

8A

 

 

1

3

 

-

 

-

 

25

 

1

-

 

-

 

3

 

 

2

6A

 

-

 

2

 

26

 

2

1

 

2

 

3

 

 

-

3

 

1

 

8A

 

27

 

2

-

 

9A

 

2

 

 

3

1

 

1

 

2

 

28

 

-

1

 

2

 

8A

 

 

2

1

 

3

 

1

 

29

 

-

3

 

-

 

3

 

 

2

1

 

-

 

8A

 

30

 

6A

1

 

1

 

4

 

 

1

-

 

1

 

-

 

25

ЗАДАНИЕ 4

Цепь представлена пятнадцатью формальными вариантами схем без элементов. Перед анализом необходимо скомпоновать схему варианта цепи, дополнив формальную структуру источниками и элементами. В таблицах 4.1- 4.4 приведены параметры источников. Номера источников ЭДС совпа- дают с номерами тех ветвей, в которых эти источники расположены; стрел- ками указаны направления действия источников. В продолжении таблиц 4.1- 4.4 приведены параметры резистивных элементов.

В качестве примера показана компоновка схемы 1-го варианта с пара- метрами из таблицы 4.1 и ее продолжения.

 

R3 5 Ом

 

E3

11 B

 

R2 8 Ом

R

2 Ом

 

 

5

E1

 

E4

29 B

R6

 

 

 

5 B

R1 7 Ом

R4 6 Ом

9 Ом

Определить:

 

 

 

 

-значения токов в ветвях, напряжений на резистивных элементах цепи; суммарную мощность, отдаваемую источниками энергии;

-суммарную мощность, рассеиваемую элементами цепи.

-составить баланс мощностей;

-построить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, содержащего два источника ЭДС.

26

 

3

 

 

 

 

1

 

Схема 1

 

Схема 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

2

5

 

1

4

 

 

 

 

 

 

1

4

6

3

6

3

4

5

 

 

 

 

Схема 3

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема 4

Схема 5

 

 

 

Схема 6

1

3

6

1

4

1

2

4

5

5

3

6

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

5

 

3

 

 

4

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

3

 

 

 

 

 

1

2

5

1

2

4

 

 

 

 

 

Схема 7

 

Схема 8

 

 

 

 

3

1

 

4

Схема 11

3

 

1

2

2

 

5

 

Схема 10

 

 

4

 

 

 

6

 

 

5

Схема 13

 

 

1

 

Схема14

 

1

4

 

5

 

2

 

2

5

 

 

4

 

 

 

3 6

3

 

 

Схема 9

4

 

 

 

 

 

 

2

5

1

 

5

 

 

3

6

Схема 12

1 4

3

6

2 5

Схема15

 

3

 

 

 

 

1

2

5

6

 

 

4

 

27

Таблица 4.1

Вариант

 

Параметры источников ЭДС E[B]

Схема

1

áE1 = 5

ßE3 = 11

áE4 = 29

1

2

æE5

= 5,5

áE1 = 12

æE3 = 28

2

3

âE3 = 6

ßE1 = 13

âE4 = 27

3

4

âE1 = 6,5

àE3 = 14

âE5 = 26

4

5

àE4 = 7

àE2 = 15

âE6 = 25

5

6

æE2

= 7,5

åE1 = 16

âE6 = 24

6

7

áE5 = 8

áE1 = 17

àE4 = 23

7

8

áE1 = 8,5

àE3 = 18

áE5 = 22

8

9

àE4 = 9

âE2 = 19

ßE6 = 21

9

10

àE6

= 9,5

äE1 = 20

âE3 = 20

10

11

âE1 = 10

àE3 = 21

àE4 = 19

11

12

áE2 = 10,5

ßE3 = 22

âE6

= 18

12

13

àE3 = 11

áE1 = 23

áE4 = 17

13

14

äE6

= 11,5

àE1 = 24

æE3

= 16

14

15

âE6 = 12

áE2 = 25

àE4 = 15

15

16

àE3 = 12,5

áE1 = 26

àE5 = 14

1

17

åE6 = 13

âE1 = 27

àE4 = 13

2

18

àE1

= 13,5

áE3 = 28

áE5

= 12

3

19

âE5 = 14

åE2 = 29

ßE3 = 11

4

20

áE1 = 14,5

áE3 = 30

àE4

= 10

5

21

äE1

= 15

àE3 = 31

áE6 = 10,5

6

22

àE3

= 15,5

âE2 = 32

àE4 = 11,5

7

23

âE5 = 16

æE2 = 33

åE4 = 12,5

8

24

àE6

= 16,5

áE1 = 34

áE2

= 13,5

9

25

ãE4

= 17

ãE2 = 35

ßE6

= 14,5

10

26

ßE3

= 17,5

áE1 = 36

àE5 = 15,5

11

27

âE1 = 18

áE4 = 37

áE6 = 16,5

12

28

áE5 = 18,5

áE1 = 38

ßE2

= 17,5

13

29

æE3 = 19

ßE1 = 39

ãE5

= 18,5

14

30

âE1 = 19,5

ßE4 = 40

áE6

= 19

15

28

Продолжение таблицы 4.1

Вариант

Схема

Ветвь 1

Ветвь 2

Ветвь 3

Ветвь 4

Ветвь 5

Ветвь 6

1

1

7

8

5

6

2

9

2

2

6

8

7

4

3

1

3

3

4

9

6

4

3

 

4

4

9

5

3

1

2

 

5

5

5

1

3

4

3

9

6

6

3

9

7

5

7

4

7

7

1

2

1

4

8

 

8

8

4

5

7

1

8

 

9

9

5

4

7

3

9

2

10

10

9

5

1

5

4

8

11

11

7

2

9

3

9

 

12

12

6

7

3

8

2

9

13

13

8

6

3

5

9

 

14

14

2

6

7

5

9

8

15

15

5

7

1

2

4

6

16

1

8

6

3

9

5

4

17

2

6

3

4

8

5

7

18

3

9

7

5

4

3

 

19

4

8

4

8

5

7

 

20

5

9

7

4

6

1

6

21

6

7

5

1

4

8

3

22

7

8

9

4

5

8

 

23

8

4

3

4

9

5

 

24

9

6

8

4

7

4

5

25

10

6

5

8

9

2

3

26

11

3

1

8

3

9

 

27

12

9

2

8

6

5

7

28

13

5

3

6

2

9

 

29

14

4

5

9

1

3

7

30

15

9

2

6

7

4

8

Значения сопротивлений указаны в омах

29

Таблица 4.2

Вариант

Параметры источников ЭДС

E[B]

Схема

1

ßE3 = 6

àE2 = 40

âE6 = 10

1

2

âE1= 6,5

ãE3 = 39

ßE4= 11

2

3

àE1 = 7

áE5 = 38

àE2 = 12

3

4

ßE3 = 7,5

áE5 = 37

åE2 = 13

4

5

ßE4 = 8

ßE5 = 36

áE6 = 14

5

6

áE6 = 8,5

äE5 = 35

äE1 = 15

6

7

ßE3 = 9

àE4 = 34

âE2 = 16

7

8

âE1 = 9,5

æE2 = 33

âE5 = 17

8

9

áE1 = 10

áE2 = 32

àE5 = 18

9

10

ßE6 = 10,5

ãE2 = 31

åE1 = 19

10

11

àE4 = 11

àE3 = 30

âE1 = 20

11

12

áE6 = 11,5

àE3 = 29

áE1 = 21

12

13

âE4 = 12

âE1 = 28

ßE2 = 22

13

14

àE1 = 12,5

áE4 = 27

äE6 = 23

14

15

âE1 = 13

àE3 = 26

áE5 = 24

15

16

àE2 = 13,5

àE3 = 25

âE1 = 25

1

17

æE3 = 14

âE1 = 24

æE5 = 26

2

18

âE4 = 14,5

ßE1 = 23

ßE2 = 27

3

19

æE4 = 15

àE3 = 22

áE1 = 28

4

20

àE5

= 15,5

àE4 = 21

ß E2 = 29

5

21

æE4 = 16

âE6 = 20

æE2 = 30

6

22

áE1 = 16,5

áE5 = 19

àE4 = 31

7

23

âE5 = 17

ßE3 = 18

âE1 = 32

8

24

âE3 = 17,5

âE2 = 17

àE6 = 33

9

25

åE5 = 18

ãE2 = 16

âE3 = 34

10

26

àE3 = 18,5

âE2 = 15

ßE4 = 35

11

27

áE4 = 19

âE5 = 14

âE2 = 36

12

28

áE1 = 19,5

ßE2 = 13

áE5 = 37

13

29

åE2 = 20

åE6 = 12

âE4 = 38

14

30

âE6 = 20,5

âE2 = 11

ßE3 = 39

15

30

Продолжение таблицы 4.2

Вариант

Схема

Ветвь 1

Ветвь 2

Ветвь 3

Ветвь 4

Ветвь 5

Ветвь 6

1

1

2

9

3

9

6

1

2

2

6

1

7

8

2

7

3

3

9

2

7

5

4

 

4

4

8

6

9

7

3

 

5

5

3

9

2

4

7

9

6

6

7

4

1

4

5

3

7

7

9

3

5

5

9

 

8

8

7

4

6

3

5

 

9

9

9

2

7

3

9

3

10

10

4

3

4

9

8

5

11

11

9

8

1

5

9

 

12

12

2

9

6

8

6

7

13

13

9

5

4

7

6

 

14

14

9

4

6

5

7

3

15

15

4

6

9

6

8

3

16

1

5

4

8

8

5

3

17

2

5

1

2

6

9

1

18

3

3

5

2

8

5

 

19

4

6

2

4

9

8

 

20

5

1

6

8

8

7

6

21

6

8

3

1

9

6

6

22

7

9

7

3

4

8

 

23

8

8

6

5

9

7

 

24

9

4

9

4

3

7

6

25

10

2

3

4

9

3

7

26

11

9

2

7

8

6

 

27

12

5

7

8

3

1

4

28

13

7

2

9

2

8

 

29

14

3

7

3

5

7

9

30

15

4

8

1

9

5

7

Значения сопротивлений указаны в омах