
- •Пример расчета расчетно-графической работы по предмету «Теоретические основы электротехники»
- •1. Составление рабочей схемы и определение ее параметров
- •2. Расчет цепи методом узловых и контурных уравнений
- •3. Расчет цепи методом наложения ( суперпозиции )
- •4. Расчет цепи методом узлового напряжения ( методом двух узлов )
- •5. Определение режима работы каждого источника эдс
- •6. Баланс мощностей
- •Рассчитать токи всех ветвей такими методами:
- •Определить режим работы каждого источника эдс;
- •Составить баланс мощностей.
- •2. Расчет электрической цепи методом контурных токов
- •3. Расчет электрической цепи методом наложения ( суперпозиции ) не делать
- •Расчет электрической цепи методом двух узлов ( узлового напряжения )
- •Баланс мощностей
- •7. Определение режима работы источников эдс
5. Определение режима работы каждого источника эдс
Чтобы определить режим работы источника ЭДС, надо сравнить направление ЭДС ( от отрицательного полюса источника к положительному ) и тока через источник.
Если направления ЭДС и тока совпадают, источник работает в режиме генератора, если противоположны – в режиме приемника электроэнергии ( потребителя ).
В левой ветви ЭДС Е ( рис.4 ) направлена снизу вверх, ток I сверху вниз, значит, ЭДС Е работает в режиме приемника электроэнергии.
В средней ветви ЭДС Е и ток I направлены согласно, снизу вверх, ЭДС Е рабо-
тает в режиме источника электроэнергии ( генератора ).
В правой ветви ток I направлен сверху вниз, т.е. согласно с направлением ЭДС Е и противоположно направлению ЭДС Е , поэтому ЭДС Е работает в режиме источ
ника электроэнергии ( генератора ), а ЭДС Е - в режиме приемника электроэнергии ( потребителя ).
6. Баланс мощностей
В основе баланса мощностей лежит закон сохранения энергии.
Баланс мощностей представляет собой уравнение, в левой части которого сум миру
ются мощности источников ЭДС, работающих в режиме генератора, в в правой – мощно-
сти источников ЭДС, работающих в режиме приемников электроэнергии ( потребителей ) и мощности тепловых потерь в резисторах нагрузки и внутренних сопротивлениях источ-
ников ЭДС ( вне зависимости от того, в каком режиме работает данный источник ):
Е
*I
=
Е
*I
+
I
*R
,
где: Е *I - суммарная мощность источников ЭДС, работающих в режиме генератора,
Е *I – суммарная мощность источников ЭДС, работающих в режиме приемника ( потребителя ),
I *R - суммарная мощности тепловых потерь в резисторах нагрузки и внутренних сопротивлениях источников ЭДС ( вне зависимости от того, в каком режиме работает данный источник ).
В данном примере в режиме генератора работают источники ЭДС Е и Е , через которые протекают токи соответственно I и I , поэтому левая часть баланса получится такой:
( Е * I + Е * I ).
В режиме приемников электроэнергии работают источники Е и Е , поэтому в правую часть войдет сумма ( Е * I + Е * I ). В эту же часть дополнительно войдут мощности тепловых потерь во всех трех ветвях, а именно: ( I *R + I *R + I *R ).
В целом уравнение баланса
Е * I + Е * I = ( Е * I + Е * I ) + ( I *R + I *R + I *R ),
или в числах : 140*2,88 + 130*2,526 = 130*0,364 + 200*2,526 + 0,364 *2,2 + 2,88 *3,2 +
+ 2,526 *24.
Окончательный результат: 731, 58 ≈ 732,48 ( Вт ).
При необходимости найти мощность на каждом отдельном участке схемы, используют выражения:
мощность, развиваемая источником ЭДС : Р
= Е *I ;
мощность тепловых потерь в резисторе: Р = I *R ;
мощность тепловых потерь в источниках ЭДС : Р
= I *r .
Например, мощность, развиваемая источником
Е
:
Р
=
Е
*
I
= 130*0,364 =
= 47,32 Вт.
Мощность тепловых потерь в
резисторе R
:
Р
=
I
*R
=
0,364
*1,3
= 0,1722 Вт.
Мощность тепловых потерь в источнике Е1: Р = I *r = 0,364 *0,9 =
= 0,1192 ≈ 0,12 Вт.
Задание №2. Расчет сложных электрических цепей переменного тока
Для принципиальной электрической схемы ( рис. 1 ):