Расчет электрических цепей Теория электрических цепей Курс лекций по физике Курсовая работа по ТОЭ Задачи контрольной работы

Курсовое расчетное задание по электротехнике

Расчет электрических цепей постоянного тока

Проводим анализ схемы При анализе работы многих электротехнических устройств приходится иметь дело со сложными электрическими цепями, схемы замещения которых содержат как активные так и пассивные элементы.

Изображение всех деревьев графа, выбор одного дерева для дальнейшего расчета схемы

Выбрать главные контуры и составить матрицу контуров: Главными контурами называют контуры, в каждый из которых входит только по одной ветви связи.

Компонентные уравнения идеализированных активных элементов. Идеальный источник напряжения (источник напряжения, источник ЭДС) представляет собой идеализированный активный элемент с внутреннем сопротивлением, равным нулю Rвн = 0, а напряжение на зажимах которого не зависят от тока через эти зажимы.

Уравнения цепи в матричной форме, в том числе с узловыми потенциалами и контурными токами, получаются наиболее коротким путем при введении понятия обобщенной ветви-двухполюсника общего вида

С учетом компонентных уравнений записать систему уравнений по первому и второму законам Кирхгофа и определить токи и напряжения в ветвях.

Проведем анализ схемы Электрическая схема имеет 6 (шесть) ветвей В и шесть неизвестных токов. Число узлов У в схеме 4 (четыре), следовательно, по первому закону Кирхгофа необходимо составить три уравнения, и по второму тоже три. Решение задачи методом контурных токов потребовало бы составления трех уравнений.

Составить систему контурных уравнений, определить токи в ветвях Метод контурных токов сводится к составлению и решению систем уравнений, получаемых только по второму закону Кирхгофа применительно к понятиям контурных токов, сопротивлений и ЭДС.

Определить ток I3 в третьей ветви методом эквивалентного генератора Важным принципом эквивалентности, широко применяемым при анализе линейных электрических цепей, является принцип эквивалентного генератора (теорема об активном двухполюснике или теорема Гельмгольца – Тевенена).

Проверяем соблюдение баланса мощности в электрической цепи

Построить потенциальную диаграмму для контура, в котором нет источников тока Графическое изображение распределения потенциалов в электрической цепи относительно точки, потенциал которой условно принят равным нулю в зависимости от сопротивлений участков цепи, называется потенциальной диаграммой.

Учебное пособие предназначено для обучающихся всех специальностей, изучающих теорию электрических цепей.

  Овладение специалистами научно-теоретическими и практическими методами получения и применение новых знаний в своей профессиональной деятельности играет важную роль в подготовке специалистов.

 Для овладения методами решения задач связанных с основами построения, анализа и синтеза структур и параметров электрических цепей и создано это учебное пособие.

 Оно призвано создать условия для изучения требуемых уровней освоения, практических умений и навыков, которое является важнейшей составляющей подготовки инженерных кадров.

 Теоретический и практический материал по исследованию цепей и систем рассмотрен с позиций комплексного изучения процессов в сложных электрических и системах, инженерных методов их анализа и синтеза.

 Авторы приняли своеобразный подход к раскрытию методов решения цепей постоянного тока. На примере одной сложной цепи рассмотрены все методы решения и теоретические основы цепей постоянного тока. Такой подход дает, по мнению авторов, более четкое представления о выборе того или иного метода для решения цепей постоянного тока.

Анализ линейных электрических цепей постоянного тока

Расчетно-графическая работа №1

Для электрической цепи с заданным графом рис. 1.

 


и заданными параметрами элементов схемы в порядке расположения ветвей

,

провести следующий анализ:

Проанализировать схему рис. 1

Нарисовать все деревья графа с указанием (штриховой линией) ветвей связи. Выбрать одно дерево для дальнейшего расчета схемы.

Составить матрицу соединений (узловую матрицу) [А].

Выбрать главные сечения и составить матрицу главных сечений [Д].

Записать с помощью матриц [А] и [Д] две системы уравнений по первому закону Кирхгофа (для узлов и сечений).

Выбрать главные контуры и составить матрицу контуров [В].

Записать с помощью матрицы [В] систему уравнений по второму закону Кирхгофа.

Записать для каждой ветви компонентное уравнение ветви (используя обобщенный закон Ома).

С учетом компонентных уравнений записать систему уравнений по первому и второму законам Кирхгофа и определить напряжения и токи в ветвях.

Составить систему узловых уравнений, определить потенциалы, напряжения на ветвях и токи в ветвях.

Составить систему контурных уравнений, определить токи в ветвях.

Внимание! Уравнения составлять без эквивалентного преобразования электрической схемы.

Определить ток одной из ветвей, не содержащей источника ЭДС с нулевым сопротивлением ветви и идеального источника тока (в нашем варианте для третьей ветви ).

Проверить соблюдение баланса мощности в электрической цепи. Определить расход энергии за t = 10 секунд.

Для любого контура с двумя источниками ЭДС построить потенциальную диаграмму.

Перед началом расчета необходимо ознакомится с Приложением 1 и Приложением 2.

Проводим анализ схемы При анализе работы многих электротехнических устройств приходится иметь дело со сложными электрическими цепями, схемы замещения которых содержат как активные так и пассивные элементы.

Изображение всех деревьев графа, выбор одного дерева для дальнейшего расчета схемы

Выбрать главные контуры и составить матрицу контуров: Главными контурами называют контуры, в каждый из которых входит только по одной ветви связи.


На главную