Конфигурация электрической цепи и ее параметры
ЧАСТЬ 1. РАСЧЕТ
ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Выбор варианта задания. Конфигурация
электрической цепи и ее параметры Rk и Ek
определяются по номеру варианта студента (выдается преподавателем). В таблице
1.1 задаются участки короткого замыкания (Rk
= 0) и обрыва ветвей (Rk = ?) на исходной схеме (рис. 1).
Вариант в таблице 1.1 находится на пересечении i-ой строки и
j-го столбца. Номер строки i определяется первой цифрой номера варианта студента, номер
столбца – второй цифрой номера варианта студента. Если номер однозначный, то i = 0. Например, номеру 5 соответствует
i =
0, j = 5. Участки цепи с коротким
замыканием при преобразовании исходной схемы (рис. 1) заменяются проводником,
участки с обрывом убираются из схемы.
Параметры цепи Rk (Ом)
и Ek (В) выбираются в таблице 1.2 по
номеру варианта студента. Если номер больше 14, то вариант определяется
последней цифрой. Например, номеру 23 соответствует вариант №3 из таблицы 1.2.
Внутренними сопротивлениями источников ЭДС следует пренебречь.
Рис. 1. Исходная схема электрической
цепи постоянного тока
Содержание работы. Для заданного варианта электрической
схемы необходимо выполнить следующие задания:
1) указать вариант: участки
короткого замыкания и обрыва ветвей в исходной схеме из таблицы 1.1, численные
значения сопротивлений и ЭДС преобразованной схемы из таблицы 1.2 и нарисовать
преобразованную схему; (я
это сделала на лабе, проверьте пожалуйста в jpg файле, правильно ли я сделала?)
2) провести анализ схемы, т.
е. определить количество ветвей, узлов и независимых контуров; (я это сделала на лабе - JPG)
3) составить систему
уравнений, представить ее в матричной форме записи и рассчитать токи в ветвях: (я это сделала на лабе - JPG)
a) методом непосредственного применения законов
Кирхгофа; (здесь я
остановилась, правильно? я не могу после подстановки чисел посчитать, т.к. на
лабе мне сказали, что надо просто подставить и рассчитать, но просто не
получается... не знаю, что дальше делать)
b) методом контурных токов; (этого я не решала)
4) решить системы
уравнений с помощью ЭВМ, результаты расчетов токов, проведенных всеми методами,
свести в таблицу(это надо решить!)
Методы расчета
Токи в ветвях
I0, А
I1, А
I2, А
I3, А
…
Ik, А
Непосредственное применение
законов
Кирхгофа
Метод
контурных
токов
Метод узловых
потенциалов
5) составить уравнение
баланса мощностей для схемы по результатам расчетов токов и напряжений,
полученных методом непосредственного применения законов Кирхгофа.(тоже надо решить!)
Правила оформления. Семестровая работа
оформляется на листах формата А4. Титульный лист работы имеет стандартный вид и
содержит название работы, наименование предмета, по которому сделана работа,
вариант по номеру в журнале, фамилию и инициалы студента, номер учебной группы.
После записи «Проверил» указывается фамилия и инициалы преподавателя. Текст
работы может быть набран на компьютере или написан «вручную».
Каждое
задание необходимо начинать с его формулировки (см содержание задания), решение должно содержать пояснения, а именно какой параметр
и по какой исходной формуле определяется, с обязательным указанием
единиц измерения всех физических величин. Схемы
должны быть выполнены карандашом с использованием чертежных инструментов.
Семестровая работа, выполненная не для своего варианта, а
также оформленная небрежно и не по правилам, не проверяется и не оценивается.
Таблица 1.1. Значения параметров элементов, определяющие
конфигурации электрических схем
0
Таблица 1.2. Численные значения параметров
элементов цепи
05
ЧАСТЬ 2. РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Выбор
варианта задания. Каждая ветвь
электрической схемы синусоидального переменного тока с сопротивлениями z1, z2, z3, z4, z5,
изображенной на рис. 2, содержит один или несколько последовательно соединенных
элементов, параметры которых R (Ом), L (мГн) и С (мкФ),
а также данные источника e(t) (В),
приведены в таблице 2.1. Номер варианта таблицы 2.1 задается преподавателем.
Частота питающего напряжения ? = 103 рад/c.
Рис. 2. Электрическая
цепь переменного тока со смешанным соединением элементов
Содержание работы. Согласно рис. 2 построить
электрическую схему, соответствующую
номеру варианта задания, с указанием R, L, C элементов
ветвей (таблица 2.1), указать
вариант, численные значения параметров элементов. Для
полученной схемы требуется:
1)
определить индуктивные xL= и емкостные xC= сопротивления
элементов схемы;
2)
представить сопротивления всех ветвей схемы, а
также ЭДС источника комплексными значениями в алгебраической и показательной
формах записи;
3) определить комплексы действующих значений
токов во всех ветвях схемы, воспользовавшись
а)
методом эквивалентного преобразования;
б)
методом двух узлов;
4) построить совмещенную векторную диаграмму
токов для одного узла схемы, подтверждающую выполнение первого закона Кирхгофа,
и векторную диаграмму напряжений для внешнего контура, подтверждающую
выполнение второго закона Кирхгофа;
5)
составить
баланс мощности цепи, определив комплексную мощность источников (ВА) и потребителей (ВА) электрической энергии, где –
комплексно-сопряженный ток, (Вт), (ВАр);
6) используя данные расчетов, полученных в п.
4, записать выражения для мгновенных значений токов во всех ветвях схемы;
7) определить показания амперметра, вольтметра
и активную мощность, измеряемую ваттметром.
Таблица 2.1
Значения параметров элементов ветвей схемы
Вариант
Значения
параметров элементов ветвей схемы
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
e(t)
1
R = 400
L = 90
R = 140
L = 40
R = 100
L = 20
C = 4
?
60 sin(w t + p
/2)
2
R = 240
L = 190
R = 180
С= 10
R = 140
L = 60
0
?
80 sin(w t –
p
/3)
3
R = 180
С= 9
R = 280
С= 10
R = 140
L = 60
0
?
95 sin(w t + p /4)
4
C = 4
L = 80
R = 70
C = 10
R = 60
L = 88
0
?
100
sin(w t
–
p
/6)
5
R = 80
R = 100
C = 3
R = 220
L = 150
0
?
55 sin(w t + p /2)
6
C = 6
C = 4
L = 80
R = 120
L = 140
0
?
68 sin(w t + 2p /3)
7
R = 120
L = 120
R = 40
L = 100
C = 2
?
R = 180
C = 2
85 sin(w t +
p
/4)
8
R = 300
C = 8
L = 60
R = 140
L = 190
0
?
200
sin(w t
+
p
/6)
9
L = 150
|