«Электротехника и электроника»
|
Скачать 1.15 Mb.
|
По дисциплине «Электротехника и электроника»Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»Форма подготовки очная/заочнаяг. Петропавловск-Камчатский 2012 год Практическое занятие №1 «Расчет разветвленной цепи постоянного тока» В электрической цепи (см. рис.1) определить токи в ветвях, напряжения на всех элементах цепи, мощность источника с ЭДС Е2, мощность приемника с сопротивлением R2, режим работы источника с ЭДС Е3. Токи определить непосредственным применением законов Кирхгофа, методом контурных токов, методом узловых потенциалов. Методом эквивалентного генератора рассчитать ток в резисторе R3. Варианты данных для цепи приведены в табл. 1. Рис. 1 Таблица 1
Пример. Рассчитать цепь, схема которой приведена на рис.2, по условиям задания.
Рис. 2 В приведенной электрической цепи три узла, пять ветвей, следовательно, для определения токов в ветвях необходимо составить систему из пяти уравнений для неизвестных токов и решить её. Число уравнений в системе, составленных по первому закону Кирхгофа, должно быть равно двум, а остальные три уравнения записывают по второму закону Кирхгофа для неизвестных контуров. Для узлов 1 и 2 и неизвестных контуров 1, 2 и 3 при указанных условных положительных направлениях ЭДС, токов и напряжений, а также при заданных направлениях обхода контуров система уравнений имеет вид для узла 1  для узла 2  для контура 1  для контура 2  для контура 3  Для решения системы уравнений целесообразно применить программу MathCAD, а для составления матрицы коэффициентов, вводимой в программу, систему уравнений необходимо привести к стандартной форме:      В результате решения системы уравнений определяем I1 = -7,93 A; I2 = 11 A; I3 = 3,1 A; I4 = I5 = 1,55 A. Ток I1 имеет отрицательное значение, что свидетельствует о том, что действительное направление тока в этой ветви противоположно условно принятому. Напряжение на элементах электрической цепи согласно закону Ома:    Мощность источника ЭДС Е2  Мощность приемника R3  В источнике ЭДС Е1 ток и ЭДС направлены встречно. Это означает, что он потребляет электрическую энергию. 2. Расчет методом контурных токов В электрической цепи три независимых контура. Пусть это будут контуры 1, 2 и 3. Направления контуров токов в них заданы такими, как указано на рис.2. Система уравнений по методу контурных токов  или в стандартной форме  где    В результате решения системы уравнений, например при помощи программы MathCAD, определяем I11 = -7,93 A; I22 = 3,1 A; I33 = 1,55 A; Токи в ветвях находим из соотношений  3. Расчет методом узловых потенциалов В электрической схеме три узла, следовательно, надо составить систему из двух уравнений относительно узловых потенциалов. Приняв потенциал узла 3 равным нулю, приведем систему уравнений к виду G11φ1 + G11φ2=Iy1, G21φ1 + G22φ2=Iy2, где     Решая систему уравнений с приведенными значениями проводимостей и расчетных токов, находим потенциалы узлов: φ1 = 12,4 В, φ2 = 6,2 В. Токи в ветвях      4. Расчет тока в резисторе R3 методом эквивалентного генератора В данном случае внутреннее сопротивление эквивалентного генератора (рис. 3, а) проще рассчитать, не определяя тока короткого замыкания. При разомкнутых зажимах 1 и 2 и закороченных источниках ЭДС схема примет вид, показанный на рис. 3, б. а) б) Рис. 3 Электрическая проводимость двух параллельных ветвей, подключенных к узлам 1 и 3, равна  а эквивалентное сопротивление этих ветвей  Аналогично находим эквивалентное сопротивление параллельных ветвей, подключенных к узлам 2 и 3: R23 = 2 Ом. По отношению к узлам 1 и 2 резисторы R13 и R23 включены последовательно, следовательно, внутреннее сопротивление эквивалентного генератора Rг = 2,033 Ом. Для определения ЭДС эквивалентного генератора необходимо рассчитать потенциалы узлов 1 и 2. В данном случае проще всего их можно определить, пользуясь методом узловых потенциалов. Так, если принять потенциал узла 3 равным нулю (φ3 = 0), то при разомкнутых указанных зажимах в схеме рис. 2 токи в ветвях с резисторами R4 и R5 равны нулю, следовательно, потенциал узла 2 также равен нулю. Потенциал φ1 узла 1 находим согласно уравнению  где   Таким образом, ЭДС эквивалентного генератора   Ток I3 в ветви с резистором R3 и напряжение между узлами 1 и 2 находим по очевидным соотношениям  Для проверки правильности расчетов токов ветвей необходимо в среде моделирующей программы Electronics Workbench изобразить расчетную схему, приведенную на рис. 4, с заданными параметрами и показания амперметров сравнить с расчетными параметрами и показания амперметров сравнить с расчетными данными. Рис. 4 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Филиал двфу В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-кАМЧАТСКИЙ МАТЕРИАЛЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ |
Похожие:
 |
Методическая разработка интегрированного урока по дисциплинам «Электротехника и электроника» Выполнение лабораторной работы с использованием компьютерной программы «Электроника» |
|
Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение московской области |
 |
Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы... Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям) |
|
Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы... Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям) |
|
Документация об аукционе в электронной форме №232. 02. 02. 03-08/19эа/17... Большая Садовая, д. 105/42, г. Ростов-на-Дону, 344006; тел.: +7(863)263-31-58, 263-84-98 |
|
210100 «Электроника и наноэлектроника» б. 1 История Целью освоения учебной дисциплины «История» Аннотации к рабочим программам дисциплин основной образовательной программы «Светотехника и источники света» по направлению подготовки... |
|
Рабочая программа практики к ооп от 02. 07. 2014 №07-130/01-226в... Рабочая программа составлена в соответствии с фгос впо по направлению подготовки 210100. 62 «Электроника и наноэлектроника», утвержденным... |
|
Д. Н. Чубенко электротехника и электрооборудование транспортных и... Ч81 электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин [Текст] : учебно-практическое пособие... |
|
Рабочая программа учебной дисциплины Информатика ооп по направлению... Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению... |
|
«электроника 505К» Инструкция по сервисному обслуживанию и ремонту Д13. 021. 029. 01 Тс Ектроника 505К” со встроенной ккм, вводе в эксплуатацию, проверке соответствия ккм аттестованному поставщиком образцу, структуру,... |
|
Инструкция для образовательных учреждений по сбору утильной электронной... Вовлечение учащихся в реальный экологический в проект рамках, объявленного Президентом Российской Федерации «Года экологии» |
|
Программа вступительного испытания в магистратуру по направлению... ... |
|
1. Информационные технологии в профессиональной деятельности Электроника, радиотехника и системы связи по специальностям среднего профессионального образования |
|
Название события Машиностроение, электротехника, обработка, пневматики и гидравлический контроль и информатика (для автономного классов.) |
|
Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов «Электрооборудование и электрохозяйство предприятии организации и учреждении» направления 654500 «Электротехника электромеханика... |
|
Фгбоу впо «Тамбовский государственный технический университет» Институт... «Электроэнергетика и электротехника», 13. 03. 01 «Теплоэнергетика и теплотехника», 19. 03. 01 «Биотехнология» |