Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Саяно-Шушенский филиал

институт

ГГЭЭС

кафедра

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №2

по Теоретическим основам электротехники

наименование дисциплины

Электрические цепи при синусоидальном воздействии

тема работы

Вариант 7

Преподаватель __________ В. Ю. Ельникова

подпись, дата инициалы, фамилия

Студент ГЭ17-02Б ____1721553_____ ___ ___ ____ Д. С. Глашев

номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

Черёмушки 2018

Содержание

1 Задание по расчету режима цепи при синусоидальном воздействии 2

1.1 Схема электрической цепи, содержащая только идеальные элементы 3

1.2 Параметры элементов 3

2 Выполнение задания 4

2.1 Комплексная схема замещения цепи 4

2.2 Получение комплексных действующих значений токов и напряжений всех ветвей цепи 6

2.3 Амплитудные значения токов и напряжений 7

2.4 Функции для мгновенных значений входного ЭДС и выходного напряжения 7

2.5 Проверка баланса мощности в цепи 7

2.6 Графики входной и выходной функций 8

Список использованных источников 9

1. Задание по расчету режима цепи при синусоидальном воздействии

1. Схема электрической цепи, содержащая только идеальные элементы

Для электрической цепи, представленной на рисунке 1.1, рассчитать ток нагрузки , проверить правильность расчётов с помощью баланса мощностей.

Рисунок 1.1 Схема электрической цепи

2. Параметры элементов

1,2	200		60	70	200	2,0

2. Выполнение задания

1. Комплексная схема замещения цепи

Комплексная схема замещения примет следующий вид (рис. 2.1):

Рисунок 2.1 Комплексная схема замещения, исследуемой электрической цепи

Находим комплексное сопротивление конденсатора:

(1)

где j – мнимая единица;

– циклическая частота;

– реактивное сопротивление конденсатора.

Численные значения циклической частоты и сопротивления из формулы (1) имеют вид:

Комплексное действующее значение ЭДС имеет вид:

(2)

Затем, после преобразования последовательного соединения элементов схема примет вид (рис. 2.2):

Рисунок 2.2 Схема электрической цепи после преобразования последовательного соединения элементов

Далее находим значения преобразованных элементов цепи.

Преобразуем последовательное сопротивление к эквивалентному сопротивлению:

Ом (3)

Преобразуем параллельное соединение элементов (рис. 2.3):

Рисунок 2.3 Схема электрической цепи после преобразования параллельного соединения элементов

Получаем эквивалентное сопротивление :

Ом (4)

Здесь и далее символы комплексных действующих и амплитудных значений напряжения и тока подчеркиваются.

2. Получение комплексных действующих значений токов и напряжений всех ветвей цепи

Из схемы на рис. 2.3 находим по закону Ома комплексный действующий ток:

Из этой же схемы на рис. 2.3 находим комплексные действующие напряжения:

По схеме на рис. 2.2 находим комплексные действующие токи сопротивлений :

Проверяем выполнение закона Кирхгофа для токов:

Как видно, погрешность результата наблюдается в третьем знаке, что соответствует числу используемых разрядов.

Находим комплексные действующие значения напряжений:

В

В

В

3. Амплитудные значения токов и напряжений

А;

А;

А;

В;

В;

В;

В;

В.

4. Функции для мгновенных значений входного ЭДС и выходного напряжения

Функции записываются по соответствующим комплексным значениям:

А;

А.

5. Проверка баланса мощности в цепи

Комплексная, активная и реактивная мощности источника ЭДС:

;

Вт;

ВАр.

Активная мощность резисторов:

Вт;

Вт;

Вт.

Реактивная мощность конденсатора:

ВАр.

Сумма активных мощностей резисторов:

Вт.

Сумма реактивных мощностей:

ВАр.

Активная и реактивная мощности источник равны соответствующим мощностям потребителей с погрешностью 3%.

6. Графики входной и выходной функций

t, с

e(t); u_н(t), В

Рисунок 2.4 Графики входной и выходной функций

Список использованных источников

1. Курганов С. А., Анализ установившихся режимов в линейных электрических цепях: методические указания к расчётно-графической работе по теоретическим основам электротехники/сост.: С. А. Курганов, Е. Р. Бодряков. – Ульяновск: УлГТУ, 2015. – 48 с.

2. Демирчян К.С., Л.Р. Нейман Л.Р., Коровкин Н.В. Теоретические основы электротехники: учебник для вузов: в 2 т. – М. / Демирчян К.С., Л.Р. Нейман Л.Р., Коровкин Н.В. - СПб.: Питер, 2009.

3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров. – М.: Юрайт, 2016.

4. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи: учебник. – М.; СПб.: Лань. 2010.

5. Иванова С.Г., Теоретические основы электротехники. Расчёт линейных электрических цепей: учеб. пособие. – 2-е изд., перераб. И доп. / С.Г. Иванова, Ю.С. Перфильев. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. – 312 с.