5. Задание 1 методы расчета сложных цепей постоянного тока

Для электрической схемы, соответствующей номеру варианта на рис.1.1-1.25, с учетом параметров, приведенных в табл.1.1, выполнить следующее:

1. Определить величины и действительные направления токов во всех ветвях из решения уравнений, составленных на основании законов Кирхгофа, для чего необходимо в соответствии с табл.1.1 и 1.2:

1.1 Вычертить заданную схему и выписать исходные данные.

1.2 Задаться произвольным положительным направлением токов во всех ветвях, присваивая им индексы, одноименные индексам сопротивлений ветвей.

1.3 Определить число независимых узлов в схеме и составить для них уравнения по первому закону Кирхгофа.

1.4 Определить число независимых контуров, задаться направлением обхода и составить для них уравнения по второму закону Кирхгофа.

1.5 Полученную систему уравнений решить относительно неизвестных токов, определив тем самым их величину и направление.

1.6 Проанализировать режимы работы источников ЭДС.

1.7 Составить уравнение баланса мощности цепи и убедиться в его справедливости.

2. Определить величины и направления токов во всех ветвях методом контурных токов для схемы, указанной в табл.1.2, для чего необходимо:

2.1 Вычертить заданную схему.

2.2 Выбрать независимые контуры и задаться произвольным направлением в них контурных токов.

2.3 Составить уравнения по второму закону Кирхгофа для контурных токов.

2.4 Задаться произвольными направлениями токов в ветвях и определить их значения через найденные контурные токи.

2.5 Проанализировать режимы работы источников Э.Д.С.

2.6 Составить уравнение баланса мощности цепи и убедиться в его справедливости.

3. Для схемы, рассчитанной методом контурных токов, построить потенциальные диаграммы для всех независимых контуров.

4. Определить величины и направления токов во всех ветвях методом узловых потенциалов, для чего необходимо:

4.1 Вычертить заданную схему, выбрать положительные направления токов в ветвях и пронумеровать узлы.

4.2 Выбрать один из узлов схемы в качестве опорного, приняв его потенциал равным нулю.

4.3 Для остальных узлов схемы, потенциалы которых неизвестны, необходимо определить собственные проводимости узлов и взаимные проводимости между узлами.

4.4 Составить уравнения по первому закону Кирхгофа для независимых узлов. Выразить неизвестные токи ветвей через "условно известные" потенциалы узлов. Решить полученные системы уравнений и определить узловые потенциалы.

4.5 Определить через найденные потенциалы узлов действительные токи в ветвях схемы.

4.6 Проанализировать режимы работы источников Э.Д.С.

4.7 Составить уравнение баланса мощности цепи и убедиться в его справедливости.

5. Определить величины и направления токов во всех ветвях методом наложения, для чего необходимо:

5.1 Вычертить заданную схему.

5.2 Составить частичные схемы замещения, указать направления токов в ветвях и определить эти токи, пользуясь законами Ома и Кирхгофа. Найти полные токи по частичным.

5.3 Проанализировать режимы работы источников Э.Д.С.

5.4 Составить уравнение баланса мощности цепи и убедиться в его справедливости.

6. Определить величину и направление тока в одной из ветвей схемы методом эквивалентного генератора, для чего необходимо:

6.1 Вычертить заданную схему.

6.2 Осуществить холостой ход для заданной ветви и вычертить схему в этом режиме. Определить напряжение холостого хода между точками разрыва, которое должно быть численно равно Э.Д.С. эквивалентного генератора.

6.3 Закоротив источник Э.Д.С. и оборвав ветви с источниками тока, вычертить схему для определения внутреннего сопротивления эквивалентного генератора. Оно будет численно равно сопротивлению схемы относительно зажимов оборванной ветви.

6.4 Вычертить схему эквивалентного генератора, нагруженного на сопротивление заданной ветви и определить величину и направление тока в этой ветви.

6.5 Проверить правильность определения тока по совпадению результата расчета этой цепи с результатом расчета, полученным любым другим методом.

7. Определить величину и направление токов в ветвях схемы, используя преобразование треугольника сопротивлений в звезду или звезды сопротивлений в треугольник, для чего необходимо:

7.1 Вычертить заданную схему.

7.2 Выбрать соединение сопротивлений в треугольник или в звезду для соответствующих преобразований по усмотрению студента.

7.3 Преобразовать треугольник сопротивлений в звезду или наоборот, вычислить новые сопротивления и вычертить преобразованную схему.

7.4 Определить в преобразованной схеме токи любым рациональным методом.

7.5 Указать на исходной схеме направления токов в ветвях и вычислить их значение.

7.6 Составить уравнение баланса мощности цепи и убедиться в его справедливости.

Таблица 1.1

Вариант	Параметры элементов схемы
	E1, B	E2, В	E3, В	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	R5, Ом	R6, Ом
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	25	30	20	5	5	10	10	15	15
2	20	45	30	10	10	5	5	10	10
3	15	40	30	15	15	10	10	5	5
4	20	35	30	5	5	10	10	5	5
5	25	30	20	10	10	15	15	10	10
6	30	25	35	15	15	10	10	5	5
7	35	20	30	5	5	10	10	15	15
8	40	25	45	10	10	15	15	10	10
9	45	40	30	15	10	15	10	15	10
10	50	30	40	5	15	5	15	5	15
11	45	35	30	10	5	10	5	10	5
12	40	30	35	15	10	15	10	15	10
13	35	20	25	5	15	5	15	5	15
14	30	25	35	10	10	5	5	15	15
15	25	30	20	15	15	10	10	5	5
16	20	25	30	5	5	15	15	10	10
17	15	20	10	10	5	10	15	10	5
18	20	15	25	15	10	5	15	10	5
19	25	20	15	5	5	10	10	5	5
20	30	25	35	10	10	5	5	10	10
21	35	30	25	15	15	10	10	5	5
22	40	35	30	5	10	5	15	10	10
23	25	40	35	10	5	10	10	15	5
24	30	20	40	15	10	10	5	10	10
25	35	25	30	10	10	5	5	10	15

Таблица 1.2

Вариант задания	Вариант заданных величин	Номер схемы, которая подлежит расчету методами
		уравнения Кирхгофа	контурных токов	узловых напряжений	наложения	эквивалентного генератора		трансфигурации
						номер		номер
						схемы	ветви	схемы	ветви
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1	1	5	2	1	1	5	5	4,1
2	2	2	1	5	2	1	6	5	5,2
3	3	5	6	1	3	2	2	6	6,3
4	4	6	2	19	4	2	6	6	1,4
5	5	3	7	3	11	3	2	7	5,2
6	6	7	3	4	12	3	6	7	6,3
7	7	4	8	16	13	4	2	16	1,3
8	8	16	4	6	14	4	4	16	2,4
9	9	11	9	8	15	11	1	11	4,1
10	10	8	11	9	21	11	2	1	5,2
11	11	9	10	11	22	11	3	11	6,3
12	12	12	18	13	23	12	1	1	3,1
13	13	10	12	10	4	12	2	12	5,2
14	14	19	2	12	16	12	4	12	6,4
15	15	13	23	18	12	13	1	13	3,1
16	16	20	13	25	13	13	2	13	5,2
17	17	25	4	13	14	13	4	2	6,4
18	18	22	5	14	15	3	3	2	3,1
19	19	14	6	24	5	14	1	14	4,2
20	20	23	14	4	6	14	2	14	6,5
21	21	15	20	5	7	15	1	15	4,1
22	22	24	15	19	8	15	2	18	5,2
23	23	21	19	15	9	15	3	15	6,3
24	24	8	17	7	10	17	6	18	4,3
25	25	9	21	17	17	17	5	17	5,2
26	1	17	9	8	18	17	4	17	6,1
27	2	11	16	10	19	16	2	16	1,5
28	3	7	18	9	20	18	6	7	5,1
29	4	16	7	18	24	18	5	7	6,2
30	5	18	11	11	2	18	1	22	4,5
31	6	6	1	25	5	19	1	22	1,8
32	7	25	24	12	25	19	5	23	7,5
33	8	3	25	14	16	20	7	23	1,2
34	9	22	2	15	6	20	2	25	1,7
35	10	10	20	16	17	21	1	25	4,6
36	11	1	3	17	7	21	3	24	1,4
37	12	12	8	20	8	23	1	24	6,2
38	13	2	22	24	9	23	2	20	7,5
39	14	14	15	21	18	22	1	20	1,4
40	15	15	16	23	10	22	2	21	4,2
41	16	24	19	22	19	24	3	21	6,1
42	17	17	10	1	11	24	4	8	6,4
43	18	23	24	2	21	25	7	8	1,3
44	19	20	21	6	22	25	3	9	5,3
45	20	5	14	3	23	6	1	9	1,2
46	21	18	13	21	24	7	5	10	3,5
47	22	13	23	22	25	8	5	10	1,4
48	23	21	12	23	1	9	4	19	4,2
49	24	19	17	20	3	5	4	19	2,5
50	25	4	25	7	20	5	5	19	3,6