Расчетно–графическое задание по "Электронике и электротехнике"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

по дисциплине «ЭЛЕКТРОНИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»

Вариант № 9

                                                                                      Выполнил

                                                                                                                                                                                 Проверил: Мармус Т.Н.                                                                                                                                                    

Благовещенск 2019 г.

Расчетно–графическое задание №1.  

ЗАДАЧА 1. Расчет линейных электрических цепей постоянного тока.

         В данной задаче необходимо определить токи в ветвях при заданных ЭДС и сопротивлениях, входящих в цепь. Наиболее распространенным методом расчета сложных электрических цепей является классический. Он заключается в непосредственном применении законов Кирхгофа для расчета распределения токов по ветвям.

         Для данной схемы (рис. 1.1) необходимо выполнить следующие задания:

        1) составить систему уравнений для определения токов в схеме по первому и второму законам Кирхгофа;

        2) найти все токи, пользуясь методом контурных токов;

        3) проверить правильность решения методом узлового напряжения, предварительно упростить схему, заменив треугольник сопротивлений R4, R5, R6 эквивалентной звездой. Начертить расчетную схему с эквивалентной звездой и показать на ней токи;

        4) записать баланс мощностей для преобразованной схемы;

        5) построить потенциальную диаграмму в масштабе для внешнего контура схемы.

        Дано: E1 = 72 В; Е2 = 12 В; Е3 = 4 В; R01 = 0,7 Ом; R02= 1,5 Ом;

                 R1 = 6 Ом; R2 = 1 Ом; R3 = 10 Ом; R4 = 4 Ом; R5 = 12 Ом; R6 = 4 Ом.

1. Применение законов Кирхгофа.

        Расчет выполняется в следующей последовательности:

       - произвольно выбирается направление обхода (Н.О.);

       - произвольно задается направление токов в ветвях, показав их на схеме стрелками (рис.1.1);

       - определяется количество необходимых уравнений для электрической цепи.

        Всего число уравнений, составленных по первому и второму законам Кирхгофа равно числу неизвестных токов, то есть числу ветвей, b.

        По первому закону Кирхгофа составляется количество уравнений y – 1, где у– количество узлов. Узлы выбираются произвольно. В схеме, изображенной на рисунке 1.1 четыре узла, значит, по первому закону Кирхгофа составляются 3 уравнения. Токи, которые входят в узел записываются со знаком «+» и наоборот.

[pic 1]

Рисунок 1.1 – Исходная электрическая схема.

    Составляем систему уравнений (1.1) по первому закону Кирхгофа:

Узел “a”: - I1 - I2 + I3 = 0;[pic 2]

        Узел “b”: I1 + I4 – I6 = 0;                             (1.1)

Узел “d”: I2 - I4 - I5 = 0.

         Недостающие уравнения записываются по второму закону Кирхгофа для замкнутых контуров электрической цепи. Количество уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа равно b – (y–1). В исходной схеме (рис.1.1) 6 ветвей, значит, составляется b - (y -1) = 6 - (4 -1) = 3 уравнения по второму закону Кирхгофа.

        Для активных контуров схем в общем виде уравнение по второму закону  Кирхгофа имеет вид  K = K ∙ IK , для пассивных контуров [pic 3][pic 4][pic 5]