Расчетно-графическая работа № 2 расчет линейной электрической цепи однофазного синусоидального тока
В работе исследуется разветвленная электрическая цепь, содержащая один источник синусоидальной ЭДС промышленной частоты и несколько приемников электрической энергии. Общая схема цепи представлена на рис.2.1.
Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в списке группы. Номер ветви, в которой находится источник ЭДС, а также параметры приемников заданы в табл.2.
Задание
1. Составить согласно варианту расчетную схему исследуемой цепи.
2. На основании законов Кирхгофа составить полную систему уравнений для данной схемы в символической форме.
3. Рассчитать токи в ветвях схемы электрической цепи.
4. Рассчитать напряжения на всех приемниках и ЭДС источника питания и построить векторную диаграмму всех токов в ветвях схемы и напряжений на всех ее элементах. На векторной диаграмме показать выполнение первого и второго законов Кирхгофа.
5. Записать мгновенные значения ЭДС источника питания и тока в ветви с ним, построить в одних осях координат их временные зависимости.
На диаграммах показать амплитудные значения ЭДС и тока, их начальные фазы, угол сдвига фаз между ними и период.
6. Рассчитать активные и реактивные мощности источника и приемников электрической энергии, составить уравнения энергетического баланса и проверить его. Определить коэффициент мощности схемы.
Рис.2.1
Таблица 2
|
№ варианта |
Номер ветви с источником |
R1, Ом |
L1, Гн |
C1, мкФ |
R2, Ом |
L2, Гн |
C2, мкФ |
R3, Ом |
L3, Гн |
C3, мкФ |
Заданная величина |
|
1 |
2 |
25 |
- |
20 |
100 |
0,6 |
- |
30 |
0,5 |
30 |
iR2=1,41sin(ωt-60°)А |
|
2 |
3 |
125 |
0,5 |
- |
30 |
- |
20 |
80 |
0,5 |
10 |
uR1=70,5sin(ωt+90°)В |
|
3 |
1 |
130 |
- |
- |
20 |
0,5 |
30 |
150 |
0,8 |
10 |
PR2=80 Вт |
|
4 |
1 |
40 |
0,8 |
30 |
60 |
- |
- |
80 |
0,5 |
10 |
iR2=0,705sin(ωt-90°)А |
|
5 |
2 |
35 |
0,5 |
60 |
100 |
0,2 |
10 |
20 |
- |
- |
uR2=70,5sin(ωt+75°)В |
|
6 |
2 |
- |
- |
20 |
150 |
0,5 |
10 |
30 |
0,2 |
20 |
PR3=120 Вт |
|
7 |
3 |
100 |
0,4 |
10 |
- |
- |
20 |
150 |
0,5 |
20 |
iR1=1,41sin(ωt)А |
|
8 |
3 |
120 |
0,3 |
20 |
50 |
0,8 |
40 |
- |
- |
20 |
uR2=141sin(ωt+15°)В |
|
9 |
2 |
- |
0,8 |
40 |
50 |
- |
20 |
100 |
0,5 |
20 |
PR3=100 Вт |
|
10 |
2 |
50 |
0,5 |
10 |
- |
0,1 |
20 |
100 |
- |
30 |
iR3=2,82sin(ωt-45°)А |
|
11 |
2 |
- |
0,5 |
50 |
80 |
0,2 |
20 |
100 |
- |
30 |
uR3=70,5sin(ωt)В |
|
12 |
3 |
120 |
0,2 |
- |
60 |
0,3 |
10 |
150 |
- |
20 |
PR3=150 Вт |
|
13 |
3 |
140 |
- |
20 |
- |
0,6 |
40 |
100 |
0,5 |
50 |
iR1=1,41sin(ωt-30°)А |
|
14 |
2 |
80 |
0,5 |
30 |
- |
0,4 |
10 |
120 |
0,2 |
- |
uR3=282sin(ωt+60°)В |
|
15 |
1 |
60 |
0,3 |
- |
100 |
0,5 |
10 |
140 |
0,4 |
- |
PR3=140 Вт |
|
16 |
1 |
100 |
0,5 |
10 |
150 |
0,3 |
- |
- |
0,6 |
20 |
iR2=1,41sin(ωt+45°)А |
|
17 |
2 |
200 |
- |
10 |
150 |
0,6 |
50 |
120 |
0,5 |
- |
uR2=70,5sin(ωt+75°)В |
|
18 |
3 |
100 |
0,3 |
- |
- |
0,5 |
10 |
100 |
0,6 |
30 |
PR3=100 Вт |
|
19 |
1 |
- |
0,4 |
20 |
100 |
- |
30 |
120 |
0,5 |
40 |
iR3=2,82sin(ωt+15°)А |
|
20 |
2 |
150 |
0,5 |
- |
100 |
0,5 |
30 |
- |
0,2 |
10 |
uR2=141sin(ωt-75°)В |
|
21 |
3 |
50 |
0,2 |
10 |
60 |
0,5 |
- |
200 |
- |
30 |
PR1=200 Вт |
|
22 |
1 |
100 |
0,3 |
40 |
150 |
- |
20 |
50 |
0,6 |
- |
iR3=0,705sin(ωt-30°)А |
|
23 |
2 |
200 |
0,5 |
10 |
- |
0,8 |
40 |
100 |
- |
20 |
uR1=70,5sin(ωt-90°)В |
|
24 |
3 |
- |
0,3 |
10 |
200 |
0,5 |
- |
100 |
0,6 |
20 |
PR2=100 Вт |
|
25 |
1 |
50 |
- |
10 |
100 |
0,2 |
20 |
- |
0,5 |
40 |
iR2=0,705sin(ωt+90°)А |