Geum.ru

Теоретические основы электротехники

Контрольная работа - Физика

Другие контрольные работы по предмету Физика

Задача № 1

Расчет сложной электрической цепи постоянного тока

 

Исходные данные:

Задана сложная электрическая цепь (рисунок. 1.1 - 1.35). Параметры отдельных элементов заданы в таблице 1.1. Вариант расчетной схемы определяется номером студента по списку группы в журнале; вариант задания исходных данных к расчетной схеме определяется номером группы.

 

Таблица 1.1.

Номер группыЕ1, ВЕ2, ВJ1, AJ2, AR1, ОмR2, ОмR3, ОмR4, ОмR5, ОмR6, ОмРасчетная ветвь1061168005002,01,51101201301401501601

Содержание задания:

  1. Определить токи в ветвях схемы методом по законам Кирхгофа;
  2. Определить токи в ветвях схемы методом контурных токов;
  3. Определить токи в ветвях схемы методом наложения. Частичные токи ветвей определить с помощью уравнений, составленных в п.1 или п.2.
  4. Рассчитать частичные токи во всех ветвях схемы для источника ЭДС Е1 методом эквивалентных преобразований.
  5. Определить токи в ветвях схемы методом узловых потенциалов;
  6. Определить ток в заданной расчетной ветви (таблица 1.1) методом эквивалентного генератора напряжения (Еэ,Rэ) и эквивалентного генератора тока (Jэ,Rэ). Проверить соотношение между параметрами по формуле Rэ=Uэ/Jэ;
  7. Для метода эквивалентного генератора напряжения рассчитать, составить таблицу значений и построить график функции Рk = f(Rk) для 1-ой ветви при изменении сопротивления резистора Rk в диапазоне от 0 до десятикратного заданного;
  8. Проверить выполнение баланса мощностей SРист=SРпр;
  9. Для выбранного контура схемы, включающего два источника ЭДС, рассчитать и построить в масштабе потенциальную диаграмму.

Методические указания:

  1. Все результаты расчётов получить с точностью до 4-х значащих цифр.
  2. Решение систем алгебраических уравнений выполнить с помощью ЭВМ;
  3. Значения токов в ветвях расчетной схемы, определенные различными методами свести в таблицу для сравнения результатов расчета;
  4. График Рk = f(Rk) и потенциальную диаграмму построить на миллиметровой бумаге.

 

 

 

2. Определим токи методом контурных токов:

 

Ik1=1,5880 А

Ik2=-2,5398 А

Ik3=-0,9346 А

 

Тогда токи на резисторах:

 

I1=Ik1-Ik2;2=Ik3;3=Ik2;4=Ik1-J1;5=-Ik2-J2+Ik3;6=Ik3-Ik1;

 

 

 

. Определим токи методом наложения

 

 

 

 

4. Преобразуем схему. Сперва треугольник R2 -R5 -R6 преобразуем в звезду

2 -R3 -R4 по формулам:

Получим эквивалентную схему:

 

 

Определим эквивалентное сопротивление:

 

 

Определим разность потенциалов между точками 3, 2, 4 и токи.

 

 

Ответ:

 

 

5.Определим ток в ветвях схемы методом узловых потенциалов:

 

 

 

6.Определим ток в ветви эквивалентным генератором тока:

 

 

Определим эквивалентное сопротивление:

 

 

Преобразуем схему. Сперва треугольник R2 -R5 -R6 преобразуем в звезду

2 -R1 -R3 по формулам:

 

 

Получим схему:

 

 

 

Определим ток в ветви эквивалентным генератором напряжения:

 

 

Проверим соотношение

 

7.Для метода эквивалентного генератора напряжения рассчитаем и составим таблицу значений и построим график функции Р2 = f(R2) для 1-ой ветви при изменении сопротивления резистора R2 в диапазоне от 0 до десятикратного заданного.

Имеем

 

 

R2,Oм01055110220244,6440660P2,Вт016,931367,29496,0113111,8591112,17103,035388,5192R2,Oм8801100132015401760198020002200P2,Вт76,364866,774959,179953,069648,068943,91043,567140,403

8.Проверим выполнение баланса мощностей SРист=SРпр;

 

 

.Для выбранного контура схемы ABCDEF, включающего два источника ЭДС, рассчитаем и построим в масштабе потенциальную диаграмму.

 

 

Задача № 2

Расчет однофазной электрической цепи переменного тока

 

Исходные данные:

Задана однофазная электрическая цепь (рисунок. 2.1 - 2.33). К зажимам электрической цепи подключен источник синусоидального напряжения u=Umsin(wt+Yu), В и частотой f =50 Гц. Амплитуда, начальная фаза напряжения и параметры элементов цепи заданы в таблице 2.1. Вариант расчетной схемы определяется номером студента по списку группы в журнале; вариант задания исходных данных к расчетной схеме определяется номером группы.

Таблица 2.1

НомерUm, Yu, R1R2R3L1L2C1C2группыВград.ОммГнмкФ106116141,4 9025503079,5127,2127,279.5

Содержание задания:

1)Начертить расчетную схему электрической цепи для комплексной формы расчета. Рассчитать и представить в комплексной форме входное напряжение и сопротивления ветвей;

2)Определить действующие значения токов в ветвях цепи методом эквивалентных преобразований;

)Определить токи в ветвях цепи методом по законам Кирхгофа;

)Записать уравнение мгновенного значения тока источника;

)Определить показание ваттметра и составить баланс активных и реактивных мощностей;

)Рассчитать напряжения на каждом элементе цепи;

)Построить векторную диаграмму токов, совмещенную с топографической векторной диаграммой напряжений.

Методические указания:

1)Расчеты выполнить в комплексной форме;

2)Все результаты расчётов вещественных, мнимых частей и модулей комплексных величин получит