Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
35
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
3.66 Mб
Скачать

ЗАДАНИЕ 2

Электрические цепи синусоидального тока

Задача. Для электрической схемы, соответствующей номеру ва­рианта (табл. 2.1) и изображенной на рис. 2.1–2.20, выполнить сле­дующее:

1. На основании законов Кирхгофа составить в общем виде си­стему уравнений для расчета токов во всех ветвях цепи, записав ее в двух формах: а) дифференциальной; б) символической.

2. Определить комплексы действующих значений токов во всех ветвях, воспользовавшись одним из методов расчета линейных элек­трических цепей.

3. По результатам, полученным в п. 2, определить показание ваттметра двумя способами: а) с помощью выражения для комп­лексов тока и напряжения на ваттметре; б) по формуле UIcosφ. С помощью векторной диаграммы тока и напряжения, на которые реагирует ваттметр, пояснить определение угла

φ = φu – φi .

4. Построить топографическую диаграмму, совмещенную с век­торной диаграммой токов. При этом потенциал точки а, указанной на схеме, принять равным нулю.

5. Используя данные расчетов, полученных в п. 2 или 5, записать выражение для мгновенного значения тока или напряжения (см. Указание к выбору варианта). Построить график зависимости ука­занной величины от ωt.

Указания к выбору варианта

Для студентов, фамилии которых начинаются с букв А, Е, Л, Р, Ф, Щ, записать мгновенное значение тока i1; с букв Б, Ж, М, С, X, Э тока i2; с букв В, З, Н, Т, Ц, Ю тока i3; с букв Г, Д, И, О, У, Ш, Ч тока iкз, с букв К, П, Я напряжения uхх.

6. Полагая, что между любыми двумя индуктивными катушками, расположенными в различных ветвях заданной схемы, имеется маг­нитная связь при коэффициенте взаимной индуктивности, равном М, составить в общем виде систему уравнений по законам Кирхгофа для расчета токов во всех ветвях схемы, записав ее в двух формах: а) дифференциальной; б) символической.

Указания: 1. Ориентируясь на ранее принятые направления токов в ветвях, одноименные зажимы индуктивных катушек выбрать по своему усмотрению так, чтобы было их встречное включение, и обозначить на схеме эти зажимы звездочками (точками).

2. В случае отсутствия в заданной схеме второй индуктивности вторую катушку ввести дополнительно в одну из ветвей, не содер­жащих L.

Рис. 2.1

Рис. 2.2

Рис. 2.3

Рис. 2.4

Рис. 2.5

Рис. 2.6

Рис. 2.7

Рис. 2.8

Рис. 2.9

Рис. 2.10

Рис. 2.11

Рис. 2.12

Рис. 2.13

Рис. 2.14

Рис. 2.15

Рис. 2.16

Рис. 2.17

Рис. 2.18

Рис. 2.19

Рис. 2.20

Таблица 2.1

вар.

рис.

L1

L2

L3

C1

C2

C3

R1

R2

R3

f, Гц

e'1, В

e''1, В

e'2, В

e''2, В

e'3, В

e''3, В

мГн

мкФ

Ом

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1

2.15

-

63,8

-

106

-

-

-

10

50

100sin(ωt+60°)

63,5sin(ωt-56°)

178cos(ωt-90°)

0

-

-

2

2.20

21,2

0

-

-

132,5

-

-

-

25

60

70,5sinωt

0

-

-

84,6sin(ωt-30°)

-

3

2.1

-

34,7

-

-

80,3

17

-

-

55

80sin(ωt+45°)

80cos(ωt-135°)

-

-

56,6cos(ωt+235°)

0

4

2.8

13,6

-

109,2

32,5

-

94,6

-

65

-

70

141cos(ωt-90°)

0

-

-

0

282sin(ωt-50°)

5

2.13

-

-

132

50

-

184

-

65

-

50

141cos(ωt+345°)

0

-

-

200sin(ωt+45°)

116sin(ωt-11°)

6

2.19

-

21,2

24,8

-

-

35,5

17

-

-

90

80sin(ωt+40°)

80sin(ωt-50°)

-

-

56,4cos(ωt-130°)

0

7

2.10

12,7

47,8

-

-

31,9

-

-

-

25

100

70,5sin(ωt+20°)

0

-

-

84,6sin(ωt-10°)

0

8

2.3

100,5

-

0

88,5

-

132,5

-

25

-

60

70,5sin(ωt-13°)

-

68,5sin(ωt-84°)

56cos(ωt+100°)

-

-

9

2.14

-

83,8

0

-

15,8

29,5

17

-

-

150

113sin(ωt+338°)

0

-

-

56,4cos(ωt-147°)

-

10

2.4

20,8

-

52,7

15,1

-

64,6

-

65

-

130

100sin(ωt-35°)

100sin(ωt+55°)

-

-

0

282sin(ωt-40°)

11

2.5

0

250

-

31,8

66

-

-

-

100

50

141cos(ωt+270°)

0

-

-

141sin(ωt+90°)

0

12

2.16

-

477

125

-

4

33

100

-

-

100

0

141sin(ωt-270°)

-

-

0

141cos(ωt-90°)

13

2.6

-

-

159

15,9

-

-

100

-

100

-

169sinωt

169cosωt

0

169sin(ωt+180°)

0

14

2.11

100

25

-

-

8

-

-

-

100

159

0

169sin(ωt+180°)

0

169sinωt

169cosωt

0

15

2.17

-

136

-

-

18,2

9,1

100

-

-

175

0

169sin(ωt+90°)

169sin(ωt+180°)

0

0

169cos(ωt-90°)

16

2.9

120

-

0

16

-

8

-

100

-

200

169sin(ωt+180°)

-

0

169cosωt

169cos(ωt+270°)

0

17

2.7

24

-

-

12,7

5,5

-

-

-

10

500

0

282sinωt

282sin(ωt-180°)

0

-

-

18

2.12

0

80

145

-

44,5

60

-

-

120

-

-

689sin(ωt+12°)

496cos(ωt-149°40')

705sin(ωt+307°)

-

19

2.2

-

0

1000

20

8

-

25

-

40

566cos(ωt+270°)

0

-

-

705sin(ωt-180°)

-

20

2.18

80

90

0

10

5

-

-

70

160

141cos(ωt-30°)

-

62sin(ωt+326°)

96,5cos(ωt+111°)

-

-

21

2.15

-

63,8

-

106

-

-

-

10

50

99sin(ωt+20°)

0

179cos(ωt+270°)

0

-

-

22

2.20

12,7

31,8

-

-

39,8

-

-

-

25

100

70,5cos(ωt+270°)

0

-

-

84,6cos(ωt+240°)

0

23

2.1

-

17,35

-

-

40,15

17

-

-

110

113sinωt

0

-

-

46,2sinωt

32,4sin(ωt-90°)

24

2.8

13,6

-

54,6

32,5

-

-

65

-

70

141sinωt

0

-

-

282sin(ωt-50°)

0

25

2.13

-

-

26,3

12,5

-

88,4

-

65

-

200

200cosωt

74,2sin(ωt+120°)

-

-

282cos(ωt+295°)

0

26

2.19

-

10,6

24,8

-

-

13,8

17

-

-

180

0

112,8sin(ωt+5°)

-

-

56,4sin(ωt-40°)

0

27

2.10

12,7

8

-

-

63,8

-

-

-

25

100

70,5sin(ωt+20°)

0

-

-

84,6sin(ωt-10°)

0

28

2.3

402

-

0

354

-

530

-

25

-

15

70,5sin(ωt+257°)

-

68,5cos(ωt-174°)

56sin(ωt-170°)

-

-

29

2.14

-

41,9

19,13

-

7,9

7,4

17

-

-

300

113sin(ωt-22°)

0

-

-

56,4cos(ωt-147°)

-

30

2.4

10,4

-

26,35

7,55

-

32,3

-

65

-

260

0

141sin(ωt+10°)

-

-

200sin(ωt+5°)

200sin(ωt-85°)

31

2.5

1600

250

-

5,3

66

-

-

-

100

50

0

141sinωt

-

-

141cosωt

0

32

2.16

-

1600

250

-

5,3

66

100

-

-

50

282sin(ωt-135°)

400cos(ωt-30°)

-

-

0

141sinωt

33

2.6

-

-

318

15,9

-

15,9

-

100

-

100

-

169sinωt

169sin(ωt+90°)

0

169sin(ωt-180°)

0

34

2.11

159

39,8

-

-

12,7

-

-

-

100

100

0

169sin(ωt-180°)

240sin(ωt+45°)

169sin(ωt-90°)

169cosωt

0

35

2.17

-

68

-

-

9,1

4,55

100

-

-

350

169cos(ωt-90°)

240sin(ωt+135°)

169sin(ωt+180°)

0

0

169cos(ωt-90°)

36

2.9

60

-

0

8

-

4

-

100

-

400

169sin(ωt+180°)

-

0

169sin(ωt+90°)

169sinωt

0

37

2.7

16

-

-

5,5

-

-

-

10

500

0

282sinωt

282sin(ωt+180°)

0

-

-

38

2.12

0

320

580

-

178

60

-

-

30

-

-

689cos(ωt-78°)

496sin(ωt-59°40')

705sin(ωt-53°)

-

39

2.2

-

49,75

500

10

79,6

4

-

25

-

80

566cos(ωt-90°)

0

-

-

705sin(ωt+180°)

-

40

2.18

320

360

0

40

20

-

-

70

40

141sin(ωt-300°)

-

62cos(ωt-124°)

96,4sin(ωt+201°)

-

-

41

2.15

-

127,6

-

106

159

-

-

-

10

50

99sin(ωt-340°)

0

0

179cos(ωt-90°)

-

-

42

2.20

21,2

39,8

-

-

75,6

-

-

-

25

60

70,5cos(ωt-90°)

0

-

-

84,6sin(ωt+330°)

0

43

2.1

-

34,7

-

-

80,3

17

-

-

55

113,1sinωt

0

-

-

56,6sin(ωt-35°)

0

44

2.8

6,8

-

54,6

16,25

-

47,3

-

65

-

140

141cos(ωt+270°)

0

-

-

282cos(ωt-140°)

0

45

2.13

-

-

26,3

12,5

-

88,4

-

65

-

200

141sin(ωt+75°)

0

-

-

282sin(ωt+25°)

0

46

2.19

-

21,2

49,6

-

-

27,6

17

-

-

90

0

112,8sin(ωt-5°)

-

-

56,4sin(ωt-40°)

0

47

2.10

6,35

4

-

-

31,9

-

-

-

25

200

70,5sin(ωt+20°)

0

-

-

84,6sin(ωt-10°)

0

48

2.3

402

-

228

354

-

265

-

25

-

15

70,5cos(ωt-130°)

-

84,6sin(ωt+317°)

0

-

-

49

2.14

-

41,9

0

-

7,9

14,75

17

-

-

300

60sin(ωt+315°)

60cos(ωt+90°)

-

-

56,4sin(ωt+303°)

-

50

2.4

20,8

-

52,7

15,1

-

64,6

-

65

-

130

0

141sin(ωt+10°)

-

-

0

282sin(ωt-40°)

51

2.5

1060

413

-

17,6

110

-

-

-

100

30

141cos(ωt-90°)

0

-

-

141sin(ωt-270°)

0

52

2.16

-

662

103

-

2,21

27,6

100

-

-

120

0

141cosωt

-

-

100sin(ωt+135°)

100cos(ωt+315°)

53

2.6

-

-

318

31,8

-

-

100

-

50

-

169sinωt

120sin(ωt+135°)

120cos(ωt-45°)

169sin(ωt-180°)

0

54

2.11

100

25

-

-

8

-

-

-

100

159

169sin(ωt+90°)

240sin(ωt-135°)

0

169sinωt

169cosωt

0

55

2.17

-

136

-

-

18,2

9,1

100

-

-

175

0

169cosωt

169sin(ωt+90°)

240sin(ωt-135°)

0

169sinωt

56

2.9

60

-

40

8

-

2

-

100

-

400

169sin(ωt-180°)

0

120sin(ωt-45°)

120sin(ωt+45°)

169sinωt

0

57

2.7

48

-

-

25,4

11

-

-

-

10

250

0

282sinωt

282cos(ωt+90°)

0

-

-

58

2.12

0

160

290

-

89

60

-

-

60

-

-

705cos(ωt-37°)

-

705sin(ωt-53°)

-

59

2.2

-

0

500

10

4

-

25

-

80

620sin(ωt+54°)

538cos(ωt+22°)

-

-

705sin(ωt+90°)

-

60

2.18

80

90

69,75

10

5

14,22

-

-

70

160

141sin(ωt-300°)

-

141cos(ωt-90°)

0

-

-

61

2.15

-

53

-

88,4

-

-

-

10

60

99cos(ωt+290°)

0

155sin(ωt+30°)

89,5cos(ωt-150°)

-

-

62

2.20

21,2

0

-

-

132,5

-

-

-

25

60

56sin(ωt-60°)

64,5sin(ωt-131°)

-

-

84,6cos(ωt-120°)

0

63

2.1

-

69,4

-

-

240,6

80,3

17

-

-

55

113,1cos(ωt-90°)

0

-

-

56,6cos(ωt-125°)

0

64

2.8

6,8

-

27,3

16,25

-

-

65

-

140

141sinωt

0

-

-

181,4sinωt

216sin(ωt-90°)

65

2.13

-

-

63,5

25

-

100

-

65

-

100

141cos(ωt-15°)

0

-

-

0

282sin(ωt-335°)

66

2.19

-

23,7

27,9

-

-

39,9

17

-

-

80

0

112,8cos(ωt-95°)

-

-

40sin(ωt+5°)

40sin(ωt-85°)

67

2.10

12,7

47,8

-

-

31,9

-

-

-

25

100

66,5sinωt

24,2cosωt

-

-

84,6cos(ωt-100°)

0

68

2.3

100,5

-

56,9

88,5

-

66,25

-

25

-

60

70,5sin(ωt-13°)

-

84,6cos(ωt-133°)

0

-

-

69

2.14

-

167,6

76,52

-

31,6

29,5

17

-

-

75

113cos(ωt-112°)

0

-

-

56,4sin(ωt-57°)

-

70

2.4

20,8

-

29,4

15,1

-

-

65

-

130

0

141sin(ωt+10°)

-

-

0

282sin(ωt-40°)

71

2.5

159

250

-

21,2

66

-

-

-

100

50

244cosωt

282sin(ωt-60°)

-

-

141sin(ωt-270°)

0

72

2.16

-

318

250

-

15,9

66

100

-

-

50

0

141sin(ωt+90°)

-

-

0

141cos(ωt+270°)

73

2.6

-

-

636

31,8

-

31,8

-

100

-

50

-

169cos(ωt+270°)

169sin(ωt+90°)

0

169sin(ωt-180°)

0

74

2.11

50

12,5

-

-

4

-

-

-

100

318

0

169sin(ωt-180°)

0

169sinωt

240sin(ωt+135°)

169sinωt

75

2.17

-

68

-

-

9,1

4,55

100

-

-

350

0

169cosωt

169sin(ωt-180°)

0

0

169sinωt

76

2.9

120

-

80

16

-

4

-

100

-

200

169sin(ωt-180°)

0

0

169cosωt

0

169sinωt

77

2.7

16

-

-

5,5

-

-

-

10

500

282cos(ωt-90°)

0

282sin(ωt+180°)

0

-

-

78

2.12

318,4

320

580

88,4

-

178

60

-

-

30

-

-

705sin(ωt-307°)

0

705cos(ωt+217°)

-

79

2.2

-

199

2000

40

318,4

16

-

25

-

20

566sinωt

0

-

-

705cos(ωt-270°)

-

80

2.18

320

360

279

40

20

56,88

-

-

70

40

141cos(ωt+330°)

-

141cos(ωt+270°)

0

-

-

81

2.15

-

47,8

-

53

159

-

-

-

10

100

99cos(ωt-70°)

0

179sinωt

0

-

-

82

2.20

8,46

0

-

-

53,2

-

-

-

25

150

70,5cos(ωt-90°)

0

-

-

73sinωt

42,3cos(ωt-180°)

83

2.1

-

34,7

-

-

120,3

40,15

17

-

-

110

113cos(ωt-90°)

0

-

-

56,6sin(ωt-35°)

0

84

2.8

13,6

-

54,6

32,5

-

-

65

-

70

100sin(ωt+45°)

100sin(ωt-45°)

-

-

282sin(ωt-50°)

0

85

2.13

-

-

38,2

12,5

-

33,2

-

65

-

200

141sin(ωt-285°)

0

-

-

282cos(ωt-65°)

0

86

2.19

-

21,2

24,8

-

-

35,5

17

-

-

90

0

112,8sin(ωt-5°)

-

-

56,4sin(ωt-40°)

0

87

2.10

6,35

23,9

-

-

15,9

-

-

-

25

200

70cos(ωt-70°)

0

-

-

83,5sinωt

14,7sin(ωt+90°)

88

2.3

201

-

0

177

-

265

-

25

-

30

70,5cos(ωt-103°)

-

84,6sin(ωt-43°)

0

-

-

89

2.14

-

167,6

0

-

31,6

59

17

-

-

75

60sin(ωt-34°)

60sin(ωt+180°)

-

-

56,4cos(ωt+213°)

-

90

2.4

10,4

-

14,7

7,55

-

-

65

-

260

0

141sin(ωt+10°)

-

-

0

282sin(ωt-40°)

91

2.5

318

125

-

5,3

33

-

-

-

100

100

0

141sinωt

-

-

372sin(ωt-311°)

282cos(ωt-120°)

92

2.16

-

1600

250

-

5,3

66

100

-

-

50

0

141cosωt

-

-

0

141sinωt

93

2.6

-

-

159

15,9

-

-

100

-

100

-

169cos(ωt-90°)

169cosωt

0

120cos(ωt+45°)

120sin(ωt-135°)

94

2.11

159

39,8

-

-

12,7

-

-

-

100

100

-

169sin(ωt+180°)

0

169cos(ωt-90°)

169sin(ωt+90°)

0

95

2.17

-

238

-

-

31,8

15,9

100

-

-

100

0

169cosωt

169sin(ωt-180°)

0

240sin(ωt+45°)

169sin(ωt-90°)

96

2.9

60

-

40

8

-

2

-

100

-

400

169sin(ωt-180°)

0

0

169cosωt

169sinωt

0

97

2.7

32

-

-

11

-

-

-

10

250

0

282cos(ωt-90°)

141sin(ωt-90°)

325sin(ωt-30°)

-

-

98

2.12

79,6

80

145

22,1

-

44,5

60

-

-

120

-

-

705sin(ωt+53°)

0

705cos(ωt-143°)

-

99

2.2

-

0

2000

40

16

-

25

-

20

440sin(ωt-316°)

392cos(ωt+40°)

-

-

705cos(ωt-270°)

-

100

2.18

160

180

0

20

10

-

-

70

80

141sin(ωt+60°)

-

141cos(ωt+270°)

0

-

-