
- •Расчетно-графическая работа по электротехнике « Цепи постоянного тока»
- •1. Составить на основании законов Кирхгофа системы уравнений для расчета токов во всех цепях схемы.
- •Предварительно заменим источник тока источником эдс
- •3. Определение токов во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов.
- •4. Результаты расчетов токов двумя методами сведены в таблицу №1.
- •5. Составим баланс мощностей в исходной схеме (схеме с источником тока), вычислив суммарную мощность источников и суммарную мощность потребителей.
- •6. Определить ток i1 в заданной по условию схеме с источником тока, используя теорему об активном двухполюснике и эквивалентном генераторе.
4. Результаты расчетов токов двумя методами сведены в таблицу №1.
Таблица №1
|
I1 (A) |
I2 (A) |
I3 (A) |
I4 (A) |
I5 (A) |
I6 (A) |
МКТ |
-0,805 |
-0,172 |
0,977 |
-0,299 |
0,471 |
-0,506 |
МУП |
-0,805 |
-0,17 |
0,98 |
-0,3 |
0,47 |
-0,505 |
|
0 |
0,002 |
0,003 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
5. Составим баланс мощностей в исходной схеме (схеме с источником тока), вычислив суммарную мощность источников и суммарную мощность потребителей.
Баланс электрической мощности заключается в том, что в каждый момент времени приемники (потребители) электрической мощности потребляют ее столько, сколько производят источники (Рист=Рпр).
[Вт]
[Вт]
Вывод: Рпр ≈ Рист
6. Определить ток i1 в заданной по условию схеме с источником тока, используя теорему об активном двухполюснике и эквивалентном генераторе.
Выделим в схеме ветвь da с током I1. Оставшаяся часть схемы является активным двухполюсником, который можно заменить эквивалентным генератором, ЭДС которого равна напряжению холостого хода Uxx на зажимах da, а внутреннее сопротивление равно входному сопротивлению Rвх двухполюсника.
d I3
I1
EJk3 EJk2
R3 Uxx
R2
R2 E3
I11
E2
R6
I6
R4
c
b
a
I22
R5
Тогда ток I1 можно рассчитать следующим образом:
(7)
6.1 Рассчитаем напряжение холостого хода Uxx. Для этого необходимо знать токи в оставшихся двух ветвях (I3 и I6).
(8)
[А]
[A]
[A]
[A]
По второму закону Кирхгофа составим уравнение для контура, включающего Uxx.
(9)
Выразим из уравнения (9) Uxx:
(10)
[В]
Рассчитаем входное сопротивление активного двухполюсника
R2 R4
R5
R3 R6
[Ом]
[Ом]
[Ом]
R2 R’’
R’
R3 R’’’
[Ом]
[Ом]
R2’’
R’
R3’’’
[Ом]
R23 R’
[Ом]
Найдем ток I1, подставив значения Rвх и Uxx:
[А]
Потенциальная диаграмма.
Построим потенциальную диаграмму для контура bckfdmnb. При ее построении один узел можно заземлить. Пусть это будет узел “b”. Потенциалы других узлов определяются относительно нулевого.
Рассчитаем значения потенциалов в данных узлах схемы:
b
= 0
b
= 0 [В]
c = b + I5R5 c = 0 + 2,585 = 2,585 [В]
k = c - E3 k = 2,585 – 10 = - 7,415 [В]
f
=
k
+
I3R3
f
=
- 7,415 + 0,98 = - 6,435 [В]
d = f - EJk3 d = - 6,435 – 0 = - 6,435 [В]
m = d + EJk2 m=- 6,435 +1 = - 5,435 [В]
n = m + I2R2 n = - 5,435 + 0,435 = - 5 [В]
b = n+E2 b = - 5 + 5 = 0 [В]