
Электротехника и ПЭ / Лабораторная работа 1
.1.doc
Белорусский национальный технический университет
Кафедра «Электротехники и электроники»
Группа 106519
Линия электропередачи постоянного тока
Отчет по лабораторной работе № 1.1
по дисциплине «Электротехника и электроника»
Исполнитель: ____________________________
17.02.2011 г.
Руководитель: _____________________________
17.02.2011 г.
Минск, 2011
1.Цель работы.
Практическое освоение основных методов расчёта сложных электрических цепей постоянного тока.
2.Схема исследованной электрической цепи.
3.Исходные данные и полный расчёт предварительного задания к работе: уравнения законов Кирхгофа, контурных токов, соотношения для расчёта токов методами двух узлов, наложения и эквивалентного генератора с поясняющими расчётными схемами.
Исходные данные:
Вариант |
R1,Ом |
R2,Ом |
R3,Ом |
U1,В |
U2,B |
Расчётная ветвь |
5 |
50 |
20 |
40 |
26 |
20 |
1 |
Уравнения законов Кирхгофа:
- первый закон
- второй закон
Метод контурных токов:
и
Соотношение для расчёта токов методом двух узлов:
- выберем направление узлового напряжения Uab и определим его величину по формуле:
,
где
-
алгебраическая
сумма произведений ЭДС и проводимостей
каждой ветви (
берут
со знаком плюс, если направление ЭДС Ek
противоположно направлению напряжения
Uab
и со
знаком минус, когда их направления
совпадают);
-
сумма проводимостей
всех ветвей цепи.
Соотношение для расчёта токов методом наложения:
- поочерёдно оставляем по одному источнику питания и получаем расчётные схемы, число которых равно число источников питания:
- действительные
токи ветвей находятся суммированием
(наложением) соответствующих токов
расчётных схем с учётом их направлений
(и
-
токи,
соответственно, когда присутствуют
первый и второй источники питания):
Метод эквивалентного генератора
Метод эквивалентного генератора применяется в тех случаях, когда требуется определить ток только в одной ветви сложной цепи. При этом выделяют расчетную ветвь (или участок ветви), а всю остальную часть цепи заменяют эквивалентным генератором с ЭДС Еэ и внутренним сопротивлением Rэ.
c a
4.Таблица вычислений и измерений.
|
E1,B |
E2,B |
Uab,B |
I1,A |
I2,A |
I3,A |
Метод расчёта |
Вычислено |
26 |
20 |
- |
0,2 |
0,2 |
0,4 |
Законы Кирхгофа |
- |
Метод контурных токов |
||||||
|
|
||||||
16 |
Метод двух узлов |
||||||
Измерено |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E1,B |
E2,B |
I1,A |
I2,A |
I3,A |
Вычислено |
Частичные токи от ЭДС E1 |
|
0 |
|
|
|
Частичные токи от ЭДС E2 |
0 |
|
|
|
|
|
Действительные токи |
|
|
|
|
|
|
Измерено |
Частичные токи от ЭДС E1 |
|
0 |
|
|
|
Частичные токи от ЭДС E2 |
0 |
|
|
|
|
|
Действительные токи |
|
|
|
|
|
|
Ux, В |
Iк, А |
Ix, А |
Rвх, Ом |
I1,(2), А |
Вычислено |
|
|
|
|
|
Измерено |
|
|
|
|
|
5.Сравнительная оценка изученных методов расчёта сложных цепей.
- Уравнения законов Кирхгофа:
токи сложной электрической цепи могут быть определены в результате совместного решения уравнений, составленных по первому и второму законам Кирхгофа.
- Метод контурных токов:
позволяет уменьшить общее число уравнений на (n-1) и свести систему к числу m-(n-1) уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа.
- Метод двух узлов:
применяется для расчёта цепей, имеющих только два узла.
- Метод наложения:
метод основан на принципе наложения, согласно которому в линейной электрической цепи, содержащей несколько источников питания, токи ветвей рассматривают как алгебраическую сумму токов, вызываемых в этих ветвях действием каждой ЭДС в отдельности.
- Метод эквивалентного генератора:
применяется в тех случаях, когда требуется определить ток только в одной ветви сложной цепи. При этом выделяют расчётную ветвь (или участок ветви), а всю остальную часть цепи заменяют эквивалентным генератором с ЭДС Еx и внутренним сопротивлением Rx .