Расчет цепей постоянного тока
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Для заданной разветвленной электрической цепи постоянного тока (рис. 1) выполнить расчеты различными методами.
1. Рассчитать токи в ветвях методом эквивалентных преобразований при наличии в цепи одного источника ЭДС.
2. Рассчитать токи в ветвях методом непосредственного применения законов Кирхгофа.
3.Рассчитать токи в ветвях методом контурных токов.
4. Проверить результаты расчетов составлением баланса мощностей.
5. Построить потенциальную диаграмму для внешнего контура цепи.
Расчет цепи по п. 1.1 студенты первой группы (варианты 1 -10) выполняют при наличии ЭДС E1, студенты второй группы (варианты 11 -20) - ЭДС Е2, студенты третьей группы (варианты 21 -30) – ЭДС Е3 (если нету, то ЭДС Е1).
Исходные значения параметров электрической цепи (табл. 1).
Таблица 1
Параметры цепи Номер цепи
Вариант задания
В В В Ом Ом Ом Ом Ом Ом Ом
125 25 125 130 232 138 145 88 283 82 80 20
Рис.1 – номер цепи 25 (МУ)
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Расчет электрической схемы методом эквивалентных преобразований. Для 125 варианта согласно заданию оставляем источник ЭДС . Схема примет вид рис. 2.
Рис. 2
Выполним эквивалентные преобразования путем сворачивания схемы получив неразветвленную цепь с источником ЭДС и эквивалентным сопротивлением.
Сопротивления соединены последовательно, их эквивалентное сопротивление будет:
Схема цепи примет вид рис. 3.
Рис. 3
Сопротивления соединены параллельно, их эквивалентное сопротивление будет:
Схема цепи примет вид рис. 4.
Рис. 4
Сопротивления соединены последовательно, их эквивалентное сопротивление будет:
Схема цепи примет вид рис. 5.
Рис. 5
Сопротивления соединены параллельно, их эквивалентное сопротивление будет:
Схема цепи примет вид рис. 6.
Рис. 6
Сопротивления соединены последовательно, их эквивалентное сопротивление и будет эквивалентным сопротивлением цепи :
Схема цепи примет вид рис
. 7.
Рис. 7
Определяем общий ток цепи (ток ):
Напряжение на параллельных ветвях с сопротивлениями (рис. 5):
Токи в ветвях с :
Из рис. 4 видим, что
Напряжение на параллельных ветвях с сопротивлениями (рис. 3):
Токи в ветвях с :
Так как сопротивления соединены последовательно, то
Получили токи в ветвях:
Для проверки правильности нахождения токов составим баланс мощностей.
Мощность источника:
Мощность приемников:
Видим, что баланс мощностей выполняется с высокой точностью:
Рассчитаем токи в ветвях методом непосредственного применения законов Кирхгофа.
Рис. 8
Данная схема содержит 3 узла и 5 ветвей. Т.е. в схеме 5 неизвестных токов. Обозначим на схеме узлы, зададимся направлениями токов в ветвях и направлениями обхода трех независимых контуров (рис. 8).
По первому закону Кирхгофа составляется на одно уравнение меньше, чем узлов в схеме, т.е два уравнения