Линейные цепи постоянного тока. Электрические цепи синусоидального тока. Трехфазные цепи

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Кафедра «Электротехника и электроника» (ЭТЭ)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Электротехника и электроника»

Вариант №28

Тема: «Линейные цепи постоянного тока. Электрические цепи

синусоидального тока. Трехфазные цепи»

Семестр 3 учебный год 2016-2017

Выполнил студент 2 курса

Форма обучения: заочная

Факультет: ИнЭТМ

Группа: УПТС-21

Номер зачетной книжки: 141628

Ф.И.О.: Абдуллин Рамиль Марсович

Подпись студента ________________________

Дата выполнения работы __________________

Проверил: _____________________________

(должность, место работы преподавателя)

Ф.И.О.:

Отметка о зачете _________________________

Подпись преподавателя ___________________

Саратов 2016

1 Линейные цепи постоянного тока

1.1 Задание и исходные данные

Для заданной электрической схемы, представленной на рисунке 1, и значений параметров ее элементов, находящихся в таблице 1 выполнить следующее:

1. Составить на основании законов Кирхгофа систему уравнений для расчета токов во всех ветвях схемы.
2. Определить токи во всех ветвях схемы методом контурных токов (МКТ).
3. Определить токи во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов (МУП).

Таблица 1 – Параметры электрической схемы линейной цепи постоянного тока

[pic 1]

Рисунок 1 – Электрическая схема линейной цепи постоянного тока

1.2 Расчетная часть

В исходной электрической цепи постоянного тока имеются два источника тока J2 = 0 А и J3 = 0.5 А, значит через сопротивления R2 и R3 проходят токи, отличающиеся на соответствующие значения источников короткого замыкания, поэтому необходимо преобразовать источники тока в источники ЭДС.

Так как через сопротивление R3 проходит нулевой ток от источника тока J3, то данный источник можно не преобразовывать и не рассматривать в дальнейшем.

Источник тока J2 преобразовывается в источник ЭДС, значение которого равно Eэкв = J3·R3 = 0.5·8 = 4 В.

Преобразованная электрическая схема, с направлением токов представлена на рисунке 2.

[pic 2]

Рисунок 2 –Электрическая схема цепи постоянного тока после преобразованная источника тока в источник ЭДС

1.2.1 Система уравнений по законам Кирхгофа

Первый закон Кирхгофа для узлов a, b, c, d:

a)  I5 + I1 – I2 = 0

b)  I2 – I3 – I6 = 0

c)  I3 – I5 + I4 = 0

d)  I6 – I1 – I3 = 0

      Второй закон Кирхгофа для контуров cadc, cdbc, abdc:

cadc)  I4R4 + I1R1 + I5R5 = 0

cdbc) I3R3 – I6R6 – I4R4 = Eэкв –  E3

abdc)  I2R2 + I6R6 + I1R1 = -E2

1.2.2 Определение токов ветвей электрической цепи методом контурных токов

В рассматриваемой электрической схеме находятся 4 узла (У = 4) и 6 ветвей (В = 6). Тогда количество независимых контуров электрической цепи:

NМКТ = В – (У – 1) = 6 – (4 – 1) = 3. Внесенные в электрическую схему контурные токи I11, I22, I33, представлены ранее на рисунке 2.

На основание второго закона Кирхгофа получаем следующую систему уравнений:

I11(R3+R4+R6) – I22R4 – I33R6 = E2 – Eэкв

–I11R4 + I22(R1+R4+R5)  – I33R1 = - E3

– I11R6 – I22R1 +I33(R1+R2+R6) = E3