Контрольные и лабораторные по электротехнике

Электротехника расчеты в MATLAB Базовый курс по электротехнике Оборудование атомной станции Расчет электрических цепей

Контрольная работа № 2. Расчет разветвленной цепи постоянного тока

Задание на контрольную работу

Контрольная работа № 2 представляет собой расчетное задание, в котором требуется произвести различными методами определение токов всех ветвей заданной электрической цепи с четырьмя источниками энергии.

Обобщенная схема, из которой формируются индивидуальные расчетные схемы, представлена на рис. 14.

 

Например, в некотором варианте напряжения источников напряжения и токи источников тока заданы в табл. 5.1, а сопротивления в цепи и проводимости источников тока — в табл. 5.2.

Таблица 5.1

Е1, В

J2, A

E3, B

E4, B

E5, B

E6, B

J7, A

E8, B

0

2

40

0

100

0

0

100

Таблица 5.2

R1, Ом

g2, См

R3, Ом

R4, Ом

R5, Ом

R6, Ом

g7, См

R8, Ом

10

0,033

0

40

0

0

0,025

20

По данным табл. 5.1 и табл.5.2 из схемы на рис. 14 формируется индивидуальная схема, показанная на рис. 15.

В контрольной работе необходимо выполнить следующее задание:

1. Рассчитать токи всех ветвей методом контурных токов.

2. Рассчитать токи всех ветвей методом узловых потенциалов.

3. Произвести проверку правильности расчетов токов составлением баланса мощностей.

4. Рассчитать ток в одной из ветвей (по выбору студента) методом эквивалентного генератора.

Методические указания по выполнению контрольной работы

Индивидуальные данные берутся из табл. П.1.1 и П.1.2.

Расчет цепи методом контурных токов проведен в примере 5 [3.1]. Рассмотрим еще один пример расчета цепи с несколькими источниками этим методом.

Пример 5.1

Для схемы на рис. 16 задано:  В;  mА;  кОм;  кОм;  кОм;  кОм;  кОм.

Рис. 16

Требуется определить токи всех ветвей и проверить решение составлением баланса мощностей.

Решение

Схема содержит шесть ветвей, четыре узла и один источник тока. По второму закону Кирхгофа, а также и по методу контурных токов следует составить два уравнения.

Учтем, что наличие источника тока вносит следующие особенности в формирование уравнений: а) ток источника тока аналогично контурным необходимо направлять только по одному замкнутому контуру; б) контурные токи должны быть направлены по ветвям, не содержащим источник тока.

Произвольно выбираем направления контурных токов и токов в ветвях, как показано на рис. 16, ток источника тока направляем в контуре, содержащем резисторы  и , и составляем систему уравнений:

Подставляем численные значения величин и определяем контурные токи:

 А;   А.

По контурным токам определяем токи ветвей:

 А;

 А;

 А;

 А;

 А.

Сумма мощностей источников:

 Вт.

Сумма мощностей нагрузок:

 Вт.

Баланс мощностей сходится, что подтверждает правильность расчета токов.


В только что рассмотренном примере, как и в примере 5 [3.1], источники тока полагались идеальными (с нулевой внутренней проводимостью). Ниже рассмотрим примеры расчетов методом контурных токов цепей, содержащих источники тока с конечной внутренней проводимостью.

На главную