Логотип Автор24реферат
Задать вопрос
%
уникальность
не проверялась
Контрольная работа на тему:

Для соответствующего варианта электрической цепи

уникальность
не проверялась
Аа
10465 символов
Категория
Электроника, электротехника, радиотехника
Контрольная работа
Для соответствующего варианта электрической цепи .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Для соответствующего варианта электрической цепи, по заданным в табл. 1 сопротивлениям и ЭДС выполнить следующее: 1) составить систему уравнений по первому и второму законам Кирхгофа, необходимую для определения токов во всех ветвях цепи; 2) найти токи во всех ветвях цепи, пользуясь методом контурных токов; 3) определить показание вольтметра и составить баланс мощностей для заданной схемы; 4) определить ток в резисторе R6 методом эквивалентного генератора; 5) в схеме с эквивалентным генератором заменить резистор R6 нелинейным элементом, сопротивление которого задано выражением R =e0,2I0,1T+502500I , где I – ток через элемент (А), T – температура элемента (ºС). При расчетах температуру нелинейного элемента следует принять равной номеру выполняемого варианта, а диапазон его рабочих напряжений 0…30В; 6) для полученной цепи, используя ранее определенные параметры эквивалентного генератора, рассчитать и изобразить на одном координатном поле вольт-амперную характеристику нелинейного элемента и нагрузочную характеристику эквивалентного генератора, по которым определить ток через нелинейный элемент и напряжение на нем. Вариант E1 E2 E3 R01 R02 R1 R2 R3 R4 R5 R6 2 В В В Ом Ом Ом Ом Ом Ом Ом Ом 12 10 36 0,6 0,8 2,7 3 3 5 2 7

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть
Составим систему уравнений по первому и второму законам Кирхгофа, необходимую для определения токов во всех ветвях цепи:
Рассчитаем схему по законам Кирхгофа.
В данной схеме: узлов - 4, ветвей - 6, независимых контуров - 3.
Произвольно зададим направления токов в ветвях и направления обхода контуров.
Составим уравнения по первому закону Кирхгофа. При составлении уравнений "втекающие" в узел токи будем брать со знаком "+", а "вытекающие" - со знаком "-".
Количество уравнений, составляемых по первому закону Кирхгофа, равно
Nу​−1,
где Nу​ - число узлов. Для данной схемы количество уравнений по первому закону Кирхгофа равно 4 - 1 = 3.
Составим уравнение для узла № 2:
-I3+I5+I6=0
Составим уравнение для узла № 3:
I1-I4-I6=0
Составим уравнение для узла № 4:
I3-I2-I1=0
Составим уравнения по второму закону Кирхгофа. При составлении уравнений положительные значения для токов и ЭДС выбираются в том случае, если они совпадают с направлением обхода контура.
Количество уравнений, составляемых по второму закону Кирхгофа, равно 
Nв​−Nу​+1,
где  Nв​ - число ветвей без источников тока. Для данной схемы количество уравнений по второму закону Кирхгофа равно 6 - 4 + 1 = 3.
Составим уравнение для контура №1:
R3⋅I3+(R02+R2)⋅I2+R5⋅I5=E3-E2
Составим уравнение для контура №2:
-R02​+R2​⋅I2​+R01​+R1​⋅I1​+R4​⋅I4​=E2-E1
Составим уравнение для контура №3:
-R4​⋅I4​+R6​⋅I6-R5​⋅I5​=0
Объединим полученные уравнения в одну систему, при этом перенесём известные величины в правую сторону, оставив в левой стороне только составляющие с искомыми токами. Система уравнений по законам Кирхгофа для исходной цепи выглядит следующим образом:
-I3+I5+I6=0 I1-I4-I6=0I3-I2-I1=0R3⋅I3+(R02+R2)⋅I2+R5⋅I5=E3-E2-R02​+R2​⋅I2​+R01​+R1​⋅I1​+R4​⋅I4​=E2-E1-R4​⋅I4​+R6​⋅I6-R5​⋅I5​=0
Подставим в полученную систему уравнений значения сопротивлений и источников и получим:
-1I3+1I5+1I6=0 1I1-1I4-1I6=01I3-1I2-1I1=03⋅I3+(0,8+3)⋅I2+2⋅I5=36-10-0,8​+3​⋅I2​+0,6​+2,7​⋅I1​+5​⋅I4​=10-12-5​⋅I4​+7​⋅I6-2​⋅I5​=0
Приводим систему уравнения к матричному виду:
0I1+0I2-1I3+0I4+1I5+1I6=0 1I1-0I2+0I3+1I4+0I5-1I6=0-1I1-1I2+1I3+0I5+0I5+0I6=00I1+(0,8+3)⋅I2+3⋅I3+0I4+2⋅I5+0I6=36-100,6​+2,7​⋅I1-0,8​+3​⋅I2​+0I3+5​⋅I4​+0I5+0I6=10-120I1+0I2+0I3-5​⋅I4​-2​⋅I5+7​⋅I6​=0
Решаем систему уравнений в системе Mathcad15 методом обратной матрицы:
Решим систему уравнений и получим искомые токи:
I1 ​= 1,488 А
I2​ = 2,355 А
I3 ​= 3,843 А
I4 = 0,408 А
I5 ​= 2,762 А
I6 = 1,08 А
2) Найдем токи во всех ветвях цепи, пользуясь методом контурных токов.
В данной схеме: узлов - 4, ветвей без источников тока - 6, независимых контуров - 3.
Количество уравнений, составляемых по методу контурных токов, равно 
Nв​−Nу​+1,
где  Nв​ - число ветвей без источников тока,  Nу​ - число узлов.
Для данной схемы количество уравнений, составляемых по методу контурных токов, равно 6 - 4 + 1 = 3.
Произвольно зададим направления обхода контуров и соответствующие контурные токи.
Составим уравнения по методу контурных токов.
Составим уравнение для контура №1:
I11∙R3+R02+R2+R5-I22∙R02+R2-I33∙R5=E3-E2
Составим уравнение для контура №2:
I22∙R02+R2+R01​+R1+R4-I11∙R02+R2-I33∙R4=E2-E1
Составим уравнение для контура №3:
I33∙R4​​+R5+R6​-I11∙R5-I22∙R4​​=0
Объединим полученные уравнения в одну систему, при этом перенесём известные величины в правую сторону, оставив в левой стороне только составляющие с искомыми контурными токами . Система уравнений по методу контурных токов для исходной цепи выглядит следующим образом:
I11∙R3+R02+R2+R5-I22∙R02+R2-I33∙R5=E3--E2I22∙R02+R2+R01​+R1+R4-I11∙R02+R2-I33∙R4=E2-E1I33∙R4​​+R5+R6​-I11∙R5-I22∙R4​​=0
Подставим в полученную систему уравнений значения сопротивлений и источников и получим:
I11∙3+0,8+3+2-I22∙0,8+3-I33∙2=36-10I22∙0,8+3+0,6​+2,7+5-I11∙0,8+3-I33∙5=10-12I33∙5​​+2+7​-I11∙2-I22∙5​​=0
Решим систему уравнений и получим искомые контурные токи:
I11 ​= 3,843 А
I22 ​= 1,488 А
I33 ​= 1,08 А
Произвольно зададим направления токов в ветвях.
Рассчитаем токи в ветвях исходя из полученных контурных токов.
I1​ = I22 ​= 1,488 А
I2​ = I11​ − I22​ = 3,843 − 1,488 = 2,355 А
I3 ​= I11 ​= 3,843 А
I4 ​= I22​ − I33 ​= 1,488 – 1,08 = 0,408 А
I5​ = I11 − I33​ = 3,843 – 1,08 = 2,762 А
I6​ = I33 ​= 1,08 А
3) Определим показание вольтметра и составить баланс мощностей для заданной схемы.
Показание вольтметра определим по выражению, записанному по второму закону Кирхгофа для замкнутого контура R2, V, E1, R01:
U+R2⋅I2​-R01∙I1=E1
U=E1-R2⋅I2=12-3∙2,355+0,6∙1,488=3,828 В.
Проверим баланс мощностей.
Определим мощность, потребляемую приёмниками:
Sпр=R01​+R1∙I12+R02+R2∙I22+R3∙I32+R4∙I42+
+R5∙I42+R6∙I42=
=3,3∙1,4882+3,8∙2,3552+3∙3,8432+5∙0,4082+
+2∙2,7622+7∙1,082=96,942Вт.
Определим мощность, отдаваемую источниками:
Sист=SE1+SE2+SE2=E1∙I1+E2∙I2+E3∙I3=
=12∙(-1,488)+10∙(-2,355)+36∙3,843=96,942 Вт
Sпр=96,942 Вт=Sист=96,942 Вт
Баланс мощностей сходится.
4) Определим ток в резисторе R6 методом эквивалентного генератора.
Для этого рассчитаем напряжение холостого хода на выводах разомкнутой ветви с искомым током и эквивалентное сопротивление пассивной цепи относительно ветви с искомым током.
Рассчитаем напряжение холостого хода
50% задачи недоступно для прочтения
Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение
Получить задачу
Больше контрольных работ по электронике, электротехнике, радиотехнике:

Расчет параметров неуправляемого выпрямителя с сетевым трансформатором и выбор элементов выпрямителя

2369 символов
Электроника, электротехника, радиотехника
Контрольная работа

Необходимо произвести водно-энергетический расчет мощности гидроэлектростанции (ГЭС)

5796 символов
Электроника, электротехника, радиотехника
Контрольная работа

Номинальные технические данные двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

2280 символов
Электроника, электротехника, радиотехника
Контрольная работа
Все Контрольные работы по электронике, электротехнике, радиотехнике
Закажи контрольную работу
Оставляя свои контактные данные и нажимая «Найти работу», я соглашаюсь пройти процедуру регистрации на Платформе, принимаю условия Пользовательского соглашения и Политики конфиденциальности в целях заключения соглашения.

Наш проект является банком работ по всем школьным и студенческим предметам. Если вы не хотите тратить время на написание работ по ненужным предметам или ищете шаблон для своей работы — он есть у нас.