Курсовая работа по электротехнике

Курсовая работа по электротехнике заказать готовую онлайн

 

Если у вас нету времени выполнить курсач по электротехнике ТОЭ вы всегда можете попросить меня, вам нужно написать мне, и я вам помогу онлайн или в срок 1-3 дня всё зависит что там у вас за работа, вдруг она огромная! Чуть ниже размещён теоретический и практический материал, который вам поможет сделать работу если у вас много свободного времени и желания!

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Заказать работу по электротехнике помощь в учёбе

 

Цепи переменного тока - это цепи, в которых у источника напряжения напряжение изменяется во времени. (Источники тока в задачах этого раздела не встречаются). Если электрическая цепь содержит только источники синусоидального напряжения и постоянные резисторы, расчет цепей ничем не отличается от расчета в цепях с постоянными источниками. Генератор переменного тока просто заменяется постоянным источником, напряжение которого в 1.41 раз меньше амплитуды переменного.

Если же в цепях сеть конденсаторы и элементы с индуктивностью, появляются отличия. Источники вырабатывают энергию и передают ее в цепь. Резисторы всегда поглощают энергию из цепи и, преобразуя ее в механическую работу, тепло, свет и пр., рассеивают во внешнее пространство. Конденсаторы и индуктивные элементы могут накапливать энергию, но выводить ее из цепи не могут. В определенные интервалы времени они сами становятся источниками, а накопленная энергия рассеивается на резисторах или возвращается в генератор. Физические процессы значительно усложняются, для их описания применяются дифференциальные уравнения. Аналитическое решение этих уравнений - процесс трудоемкий даже для простых схем, а для сложных часто практически невозможный.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Решение задач по электротехнике с примерами онлайн

 

В цепях с чисто синусоидальными генераторами решение дифференциальных уравнений можно свести к решению тригонометрических уравнений. Это становится возможным при установившемся режиме, когда все токи и все напряжения между любыми точками также изменяются по синусоидальному закону. Решение системы тригонометрических уравнений в общем виде тоже практически нереально. Использование математического аппарата комплексных чисел заменяет синусоидальные величины числами на комплексной плоскости, и тогда уравнения становятся алгебраическими и алгебраическими же методами и решаются. Замечательное достоинство такой замены в том, что уравнения можно представить еще и в наглядной графической форме - в виде векторных диаграмм. Для многих задач этой главы векторные диаграммы можно построить сразу, и из их анализа получить результат.

Основным методом расчета линейных цепей переменного тока является символический метод, основанный на применении комплексных чисел и их свойств.

Напомним эти свойства, подробно описанные в курсах математики.

  • комплексное число Курсовая работа по электротехнике изображается вектором и состоит из двух частей: действительной и мнимой. Такая форма записи называется алгебраической. Число может записываться также в тригонометрической и в показательной форме:

Курсовая работа по электротехнике

При показательной форме записи М - длина вектора, проекция которого на действительную ось х равна X, а проекция на мнимую ось у равна Y, множитель Курсовая работа по электротехнике - поворотный. Он показывает, что вектор Z повернут на угол Курсовая работа по электротехнике относительно положительного направления действительной оси.

Тригонометрическая форма демонстрирует, как алгебраическая форма связана с показательной.

Действительная часть обозначается Курсовая работа по электротехнике, мнимая часть - Курсовая работа по электротехнике =

= Курсовая работа по электротехнике. Здесь j - мнимая единица, М - модуль или абсолютная величина комплексного числа, Курсовая работа по электротехнике - аргумент комплексного числа. Связь между X, Y, М, (р такая же, что и между катетами X, Y и гипотенузой М прямоугольного треугольника или декартовыми координатами и полярными координатами точки на плоскости:

Курсовая работа по электротехнике

  • Два комплексных числа равны, если их действительные и мнимые части порознь равны между собой;
  • При сложении двух комплексных чисел их действительные и мнимые части порознь складываются;
  • При умножении двух комплексных чисел их модули перемножаются, а аргументы алгебраически складываются.

Из выражения [1] следуют соотношения, которые удобно использовать при преобразовании вектора из алгебраической формы в показательную и обратно:

Курсовая работа по электротехнике

В уравнениях Кирхгофа фигурируют комплексные токи, комплексные напряжения и комплексные сопротивления. В электротехнике принято считать, что модуль комплексного тока и модуль комплексного напряжения в Курсовая работа по электротехнике раз меньше амплитуды, т.е. равен их действующему значению. Комплексное сопротивление резистора имеет только действительную часть R. Комплексное сопротивление индуктивности L имеет только мнимую часть Курсовая работа по электротехнике Комплексное сопротивление емкости С тоже имеет только мнимую часть Курсовая работа по электротехнике называются соответственно индуктивным и емкостным сопротивлением. Термины общепринятые, но не слишком удачные.

  • Следует твердо уяснить: Курсовая работа по электротехнике - это не сопротивление индуктивности, а коэффициент пропорциональности между амплитудой (действующим значением) напряжения на индуктивности и амплитудой (действующим значением) тока в ней. Этот коэффициент имеет размерность сопротивления, т.е. измеряется в омах,

Закон Ома для участка цепи с индуктивностью: Курсовая работа по электротехнике отражает фундаментальное свойство: напряжение на индуктивности опережает ее ток на Курсовая работа по электротехнике или на 90 градусов, или на четверть периода синусоиды. К примеру, при максимальном напряжении на индуктивности ток в ней нулевой.

Аналогично, закон Ома для емкости Курсовая работа по электротехнике - тоже коэффициент пропорциональности, а не сопротивление. Напряжение на емкости отстает от тока в ней на 90 градусов.

Традиционно (от счетных линеек и чертежных инструментов) в инженерных расчетах углы измеряются в градусах, хотя работать с радианами гораздо удобней. Вее языки программирования и расчетные системы оперируют радианами. 1 радиан = 180/3.14=57.3 °

 

Возможно, вас также заинтересует этот блок ссылок:

Контрольная работа по электротехнике заказать

Помощь по электротехнике онлайн

РГР по электротехнике расчетно графическая работа

Задачи по электротехнике с решением

 

 

Пример курсовой работы

Е- источник переменного напряжения 60 В, частотой f = 20 кГц. Схема имеет следующие параметры: Rl=24 Ом, R2=l10 Ом, R3=51 Ом, С=39 нФ, L=500 мкГн. Найти значения токов во всех ветвях и напряжение в точке А. Что покажет вольтметр, включенный между точками В и D?

Курсовая работа по электротехнике

 

Решение:

  1. Первым делом следует определить индуктивное и емкостное сопротивления.

Курсовая работа по электротехнике

  1. Как и при расчетах цепей постоянного тока, обозначаются токи, задаются их направления и направления обходов контуров для записи законов Кирхгофа.

Контур Е, Rl, С, R2, Е по часовой стрелке:

Курсовая работа по электротехнике

Контур E, Rl, L, R3, E по часовой стрелке:

Курсовая работа по электротехнике

Узел A:

11-12-13 = 0 |5]

Мы получили систему 3-х уравнений, причем Е, 11,12,13 - в общем случае комплексные числа, каждое из которых состоит из действительной и мнимой частей.

  1. Теперь из этой системы уравнений следует создать 2 системы, раздельно для действительной и мнимой части, помня, что:

Курсовая работа по электротехнике

Тогда выражение (3|:

Курсовая работа по электротехнике

распадается на 2 части:

Курсовая работа по электротехнике

Выражение |4|:

Курсовая работа по электротехнике

тоже распадается на 2 части:

Курсовая работа по электротехнике

Выражение [5] 11 - 12 - 13 = 0; распадается на

Курсовая работа по электротехнике

В уравнениях [6-11] курсивом выделены действительные части, мнимые подчеркнуты.

Разумеется, в уравнениях |7, 9, 11] мнимую единицу j можно сократить.

  1. Полученную систему из 6-и уравнений иначе, чем численно, решить нереально. Введя ее в «решатель» (справится даже TcchCalc, он берет до 6-и линейных уравнений) имеем:

Курсовая работа по электротехнике

  1. Проверка на баланс активных мощностей даст:

Активная мощность источника: Курсовая работа по электротехнике

Мощность, рассеянная на резисторе Курсовая работа по электротехнике

Мощность, рассеянная на резисторе Курсовая работа по электротехнике

Мощность, рассеянная на резисторе Курсовая работа по электротехнике

Суммарные потери: Курсовая работа по электротехнике Балане сошелся, расчеты верны. Следовало бы проверить баланс реактивных мощностей, но мы не будем.

Приведенная технология расчетов имеет то преимущество, что трудоемкость метода мало зависит от числа контуров обхода и числа токовых узлов, - т.е. от сложности схемы. Мы сознательно удвоили количество уравнений, потому что «не нам их решать»

Если же обратиться к учебникам по теоретической электротехнике, мы увидим, что там до сих пор подробно излагаются методы уменьшения числа уравнений - метод контурных токов, узловых потенциалов, преобразование треугольник-звезда и др. При расчетах на калькуляторе, а тем более на линейке, такие приемы действительно многократно уменьшают число выполняемых операций, но все-таки трудоемкость ручных расчетов остается слишком высокой даже для простых схем, подобно рассмотренной. Упрощение схем, эффективное при расчете цепей постоянного тока, в общем случае заметной экономии времени не даст, поскольку возврат к исходной системе тоже трудоемкий.

При любом методе расчетов численные результаты лишены наглядности. Желательно представить результаты в графической форме с помощью векторных диаграмм.

Курсовая работа по электротехнике

На левой фигуре изображена диаграмма токов в узле А - графическая форма уравнения |5| Для построения диаграмм напряжения необходимо выполнить подготовительные вычисления:

Курсовая работа по электротехнике

Тогда средняя верхняя диаграмма иллюстрирует обход контура - Rl,-L,- R3-.E, или уравнение [4], нижняя средняя - обход контура - Rl,-C,- R2-E. или уравнение [3],.

Не в ущерб наглядности диаграммы можно совместить, что показано на фигуре справа. Еще раз подчеркнем: диаграмма - это графическая форма уравнений Кирхгофа. Большинство задач этого раздела можно решить графически - диаграммы строятся не на основе полученных расчетов, а, наоборот, расчеты проводятся при анализе построенной на основе схемы диаграммы. Электротехническая задача сведется к геометрической, т. с. к решению треугольников, и ее легко разбить на простые этапы. Длины векторов, т.е. токи и напряжения, а также углы между ними (фазовые сдвиги) абсолютно реальны.

И не надо никаких мнимых чисел! Диаграммы рисуются на глазок, без особого соблюдения масштабов и углов, затем геометрическими методами углы и длины векторов вычисляются точно в соответствии с исходными данными. Начинать следует с построения какого-то вектора с произвольным направлением, принять его за базовый (мы взяли за базовый вектор Е), и последующие построения выполнять относительно него.

Полезно при этом поворачивать лист, на котором строится диаграмма, чтобы было проще отсчитывать углы.

Главная формула для решения треугольников - теорема косинусов:

Курсовая работа по электротехнике

 

При угле Курсовая работа по электротехнике = 90° формула становится теоремой Пифагора.

Несколько правил при построении векторных диаграмм:

  • - Фигура должна быть замкнутой - вы имеете дело с уравнением;
  • - Углы отсчитываются против часовой стрелки;
  • - Ток в индуктивности отстает на 90 градусов от своего напряжения;
  • - Напряжение на емкости отстает на 90 градусов от своего тока;
  • - Напряжение на резисторе параллельно своему току;
  • - Свойства тригонометрических функций надо знать назубок.

Для нашей задачи, например, напряжение в точке А - это вектор из точки А в точку «земля». На глаз это напряжение Курсовая работа по электротехнике (5.7° - это уклон 10%)

Точное значение:

Курсовая работа по электротехнике

Итак, точное решение: Курсовая работа по электротехнике

Напряжение между В и D - вектор между этими точками. Его длину можно сравнить с длиной вектора Е=60 В и предположительно оценить в 40 В. Точный расчет даст 44.5 В.

Предположим, в нашей задаче Rl=0. Легко видеть, что схема станет чисто мостовой, вектор ОА стянется в точку, а векторная диаграмма превратится в два прямоугольных треугольника с общей гипотенузой Е=60 В и известным соотношением между длиной катстов.(т.е. соотношением сопротивлений) В верхнем треугольнике это соотношение 62.8 : 51, в нижнем - 204 : 110. Рассчитать все токи и напряжения можно даже без составления уравнений за пару минут на любом калькуляторе.

В некоторых задачах на схемах расставлены амперметры и вольтметры. Они показывают среднеквадратичное или действующее значение измеряемого тока и напряжения. Причем показывают только модуль, т.е. только длину вектора на диаграмме при любом его направлении. Поэтому законы Кирхгофа (в арифметической форме) для показаний приборов не выполняются!

Однако построить векторную диаграмму и проводить дальнейшие расчеты по показаниям приборов возможно.

На изображенных ниже примерах рядом с приборами приведены их показания. Они всегда положительны. V3 и АЗ показывают геометрическую сумму своих составляющих.

Курсовая работа по электротехнике