Добавил:

89135606891 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Саяно-Шушенский Филиал Сибирского Федерального Университета

Предмет:

Теоретические основы электротехники

Файл:

зад. 5.2 (1 часть)

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

28.02.2024

Размер:

1.42 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 94 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Таблица 3.2

Вариант	Uл, B	ZA,Ом	ZВ,Ом	ZС,Ом	Rл,Ом	Вариант	Uл, B	ZA, Ом	ZВ,Ом	ZС,Ом	Rл,Ом
1	2	3	4	5	6	1	2	3	4	5	6
1	150	10	j20	-j40	2	51	140	-j40	40	j30	4
2	100	10	-j20	j50	3	52	150	-j50	j20	25	5
3	120	j20	-j10	40	4	53	160	j50	-j25	20	5
4	200	20	j20	-j50	3	54	180	-j33	66	j10	3
5	220	50	-j40	j10	4	55	200	40	-j33	j66	4
6	150	j50	-j10	40	3	56	220	-j50	j40	20	5
7	100	-j25	j10	20	5	57	240	j66	33	-j40	7
8	120	-j20	25	j40	3	58	260	10	j50	-j40	2
9	150	j20	-j40	25	4	59	280	-j10	40	j50	5
10	180	10	j20	-j50	2	60	300	40	-j50	j10	2
11	200	40	-j20	j50	10	61	310	-j20	j25	10	2
12	220	j50	50	-j10	5	62	320	-j25	j20	10	3
13	200	-j50	j40	20	5	63	330	j20	25	-j25	2
14	180	40	-j40	j20	10	64	340	-j40	j40	50	5
15	150	j10	20	-j40	3	65	350	10	-j10	j50	2
16	120	10	j40	-j20	3	66	360	-j50	j10	10	5
17	100	-j10	10	j20	2	67	370	j10	-j25	20	2
18	180	j25	40	-j40	4	68	380	-j25	j25	50	3
19	100	10	j10	-j20	2	69	360	10	-j20	j40	2
20	120	-j10	25	j50	3	70	350	50	j40	50	5
21	150	j40	-j25	50	4	71	340	j50	50	-j25	5
22	180	10	j10	-j50	2	72	330	25	j25	-j40	3
23	200	50	-j50	j40	5	73	320	25	-j25	j20	3
24	220	j40	-j40	50	5	74	310	-j20	j25	25	2
25	240	40	j50	-j50	5	75	300	j20	20	-j25	2
26	220	40	10	j10	5	76	290	20	-j20	j40	2
27	200	j50	10	10	10	77	280	-j40	j20	20	5
28	180	10	j20	25	2	78	270	j50	20	-j20	5
29	150	-j25	25	j50	5	79	260	20	-j50	j20	2
30	120	j30	-j40	40	3	80	250	20	-j20	j50	2
31	100	10	j30	-j20	2	81	240	10	j10	-j40	2
32	180	5	-j10	j50	1	82	230	-j10	j40	10	2
33	100	j10	5	-j5	2	83	220	40	-j10	j10	5
34	120	-j10	j50	50	2	84	210	40	j25	-j25	5
35	150	40	-j20	j20	8	85	200	25	j40	-j25	3
36	180	j25	25	-j50	5	86	190	j25	25	-j40	3
37	200	25	j25	-j40	5	87	180	-j10	j20	40	2

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

1	2	3	4	5	6	1	2	3	4	5	6
38	220	20	-j29	j10	4	88	170	33	-j66	j40	6
39	240	j20	10	-j50	4	89	160	66	j33	-j50	6
40	220	10	j20	-j30	2	90	150	33	j50	-j66	3
41	200	20	-j10	j30	4	91	140	40	-j50	j20	4
42	180	j30	10	-j20	5	92	150	j40	-j20	50	4
43	120	25	j30	-j40	5	93	160	40	j50	-j25	4
44	100	j33	-j66	10	5	94	170	50	-j40	j25	5
45	180	-j66	33	j10	10	95	180	j40	25	-j20	4
46	100	10	j66	-j33	2	96	190	j50	40	-j40	5
47	120	j10	-j20	30	2	97	200	50	-j25	j20	5
48	150	-j30	j20	40	5	98	210	40	j40	-j50	4
49	180	20	j40	-j50	2	99	220	j50	-j50	40	5
50	200	j10	-j40	50	2	100	380	-j25	40	j50	4

4. Расчет цепей несинусоидального тока.

Задача 4.1.

Дана линейная электрическая цепь, питаемая от несинусоидального источника напряжения. Определить показания приборов, включенных в цепь, изображенную на рис.4.1.1-4.1.6. Параметры цепи по первой гармоники заданы в таблице 4.1. Записать закон изменения тока в ветви источника i(t) и напряжения источника u(t) . Построить временную диаграмму напряжения источника u(t) .

Указать влияние индуктивности L и емкости C на действующее значение тока ветви при несинусоидальном напряжении источника.

Рис. 4.1 1

Рис.4.1.2

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Рис. 4.1.3

Рис. 4.1.4

Рис. 4.1.5

Рис. 4.1.6

											Таблица 4.1.
Номер		Сопротивле-			Постоянная
В	Схе	R,		XC ,	составляю-	Первая						Третья
а-	ма		X L
				,
		Ом
р			Ом	Ом	щая U0 ,	гармоника					гармоникаu3 (t),
и-						u1 (t), В								В
					В
ан
1	2	3	4	5	6		7					8
1	4.1.1	4	-	9	10
						60			sinω t		10			sin 3ω t
							2						2
2	4.1.2	5	5	-	20	80			sinω t		20			sin 3ω t
							2						2
3	4.1.3	5	3	9	30	90			sinω t		30			sin 3ω t
							2						2
4	4.1.4	5	2	6	40	100				sinω t	40			sin 3ω t
								2					2

				КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
5	4.1.5	10	4	12	50
						40				sinω t				50					sin 3ω t
							2									2
6	4.1.6	20	5	15	60
						120						sinω t		60					sin 3ω t
								2								2
1	2	3	4	5	6		7									8
7	4.1.1	5	-	15	20
						20				sinω t				10					sin 3ω t
							2									2
8	4.1.2	6	2	-	18	30				sinω t				15					sin 3ω t
							2									2
9	4.1.3	10	2	12	10	40				sinω t				20					sin 3ω t
							2									2
10	4.1.4	10	4	12	20	50				sinω t				25					sin 3ω t
							2									2
11	4.1.5	10	6	18	30	60				sinω t				30					sin 3ω t
							2									2
12	4.1.6	20	8	24	40	80				sinω t				40					sin 3ω t
							2									2
13	4.1.1	10	-	30	30	40				sinω t				28					sin 3ω t
							2									2
14	4.1.2	12	4	-	24	50				sinω t				17					sin 3ω t
							2									2
15	4.1.3	15	5	20	30	42				sinω t				20					sin 3ω t
							2									2
16	4.1.4	3	2	6	12	10				sinω t				10					sin 3ω t
							2									2
17	4.1.5	6	3	9	24	17				sinω t				17					sin 3ω t
							2									2
18	4.1.6	8	4	12	24	23				sinω t				11					sin 3ω t
							2									2
19	4.1.1	6	-	8	12	60				sinω t				21					sin 3ω t
							2									2
20	4.1.2	12	4	-	24	80				sinω t				17					sin 3ω t
							2									2
21	4.1.3	10	5	15	20	20				sinω t				10					sin 3ω t
							2									2
22	4.1.4	10	4	12	10	40				sinω t				10					sin 3ω t
							2									2
23	4.1.5	10	6	18	20	20				sinω t				20					sin 3ω t
							2									2
24	4.1.6	5	3	9	10	50				sinω t				25					sin 3ω t
							2									2
25	4.1.1	10	-	10	10	70					sinω t			20						sin 3ω t
								2									2
26	4.1.2	2	10	-	10	60					sinω t			30						sin 3ω t
								2									2
27	4.1.3	4	12	20	8	80					sinω t			30						sin 3ω t
								2									2
28	4.1.4	4	9	21	10	90					sinω t			30						sin 3ω t
								2									2
29	4.1.5	6	2	22	12	100							sinω t		10					sin 3ω t
									2								2
30	4.1.6	7	4	24	14
						40					sinω t			8				sin 3ω t
								2								2
31	4.1.1	2	-	21	16	42					sinω t			14						sin 3ω t
								2									2
32	4.1.2	10	4	-	20	20					sinω t			12						sin 3ω t
								2									2
33	4.1.3	11	12	20	22	40					sinω t			15						sin 3ω t
								2									2
34	4.1.4	12	4	15	24	50					sinω t			15						sin 3ω t
								2									2
35	4.1.5	11	4	15	22	60					sinω t			15						sin 3ω t
								2									2
36	4.1.6	10	4	14	20	40					sinω t			10						sin 3ω t
								2									2
37	4.1.1	9	-	9	18	26					sinω t			10						sin 3ω t
								2									2
38	4.1.2	8	6	-	16	20					sinω t			20						sin 3ω t
								2									2
39	4.1.3	7	2	9	14	30					sinω t			10						sin 3ω t
								2									2

				КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
40	4.1.4	6	6	12	12
						20		sinω t	20				sin 3ω t
							2				2
41	4.1.5	5	6	12	10	24		sinω t	10				sin 3ω t
							2				2
1	2	3	4	5	6		7			8
42	4.1.6	4	6	12	8
						20		sinω t	28				sin 3ω t
							2				2
43	4.1.1	5	-	6	10	24		sinω t	10				sin 3ω t
							2				2
44	4.1.2	6	8	-	12	30		sinω t	25				sin 3ω t
							2				2
45	4.1.3	7	4	12	14	22		sinω t	11				sin 3ω t
							2				2
46	4.1.4	8	12	6	16	20		sinω t	30				sin 3ω t
							2				2
47	4.1.5	9	9	18	18	20		sinω t	25				sin 3ω t
							2				2
48	4.1.6	10	12	6	20	25		sinω t	40				sin 3ω t
							2				2
49	4.1.1	4	-	6	8	20		sinω t	10				sin 3ω t
							2				2
50	4.1.2	11	4	-	22	25		sinω t	24				sin 3ω t
							2				2
51	4.1.3	10	12	6	10	25		sinω t	24				sin 3ω t
							2				2
52	4.1.4	2	10	9	4	10		sinω t	30				sin 3ω t
							2				2
53	4.1.5	3	6	18	6	25		sinω t	12				sin 3ω t
							2				2
54	4.1.6	4	6	18	8	30		sinω t	15				sin 3ω t
							2				2
55	4.1.1	5	-	18	10	20		sinω t	10				sin 3ω t
							2				2
56	4.1.2	6	3	-	12	15		sinω t	10				sin 3ω t
							2				2
57	4.1.3	5	6	9	10	15		sinω t	10				sin 3ω t
							2				2
58	4.1.4	4	3	6	8
						10		sinω t	8			sin 3ω t
							2			2
59	4.1.5	2	6	9	6	10		sinω t	15				sin 3ω t
							2				2
60	4.1.6	2	3	15	4	15		sinω t	10				sin 3ω t
							2				2
61	4.1.1	2	-	6	6
						12		sinω t	8			sin 3ω t
							2			2
62	4.1.2	4	4	-	8	12		sinω t	12				sin 3ω t
							2				2
63	4.1.3	5	6	9	10	12		sinω t	10				sin 3ω t
							2				2
64	4.1.4	6	12	15	12	15		sinω t	30				sin 3ω t
							2				2
65	4.1.5	7	9	9	14	21		sinω t	15				sin 3ω t
							2				2
66	4.1.6	4	9	15	12	20		sinω t	10				sin 3ω t
							2				2
67	4.1.1	5	-	5	10	20		sinω t	30				sin 3ω t
							2				2
68	4.1.2	4	4	-	8	12		sinω t	17				sin 3ω t
							2				2
69	4.1.3	2	6	9	6	10		sinω t	15				sin 3ω t
							2				2
70	4.1.4	2	9	15	4	12		sinω t	20				sin 3ω t
							2				2
71	4.1.5	2	3	6	6	10		sinω t	15				sin 3ω t
							2				2
72	4.1.6	4	4	12	8	15		sinω t	15				sin 3ω t
							2				2
73	4.1.1	5	-	5	10	10		sinω t	15				sin 3ω t
							2				2
74	4.1.2	6	12	-	12	26		sinω t	15				sin 3ω t
							2				2

				КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
75	4.1.3	7	4	15	14
						26		sinω t	15		sin 3ω t
							2			2
76	4.1.4	8	6	9	16	20		sinω t	20		sin 3ω t
							2			2
1	2	3	4	5	6		7			8
77	4.1.5	7	6	15	14
						22		sinω t	15		sin 3ω t
							2			2
78	4.1.6	6	9	15	12	24		sinω t	20		sin 3ω t
							2			2
79	4.1.1	5	-	8	10	20		sinω t	15		sin 3ω t
							2			2
80	4.1.2	4	3	-	8	10		sinω t	15		sin 3ω t
							2			2
81	4.1.3	3	6	9	6	12		sinω t	15		sin 3ω t
							2			2
82	4.1.4	2	4	12	4	15		sinω t	20		sin 3ω t
							2			2
83	4.1.5	2	6	15	6	20		sinω t	15		sin 3ω t
							2			2
84	4.1.6	4	5	15	8	25		sinω t	12		sin 3ω t
							2			2
85	4.1.1	5	-	15	10	30		sinω t	10		sin 3ω t
							2			2
86	4.1.2	6	8	-	12	20		sinω t	12		sin 3ω t
							2			2
87	4.1.3	7	8	15	14	14		sinω t	12		sin 3ω t
							2			2
88	4.1.4	8	4	10	16	40		sinω t	10		sin 3ω t
							2			2
89	4.1.5	7	6	9	14	16		sinω t	10		sin 3ω t
							2			2
90	4.1.6	6	8	16	12	20		sinω t	15		sin 3ω t
							2			2
91	4.1.1	5	-	6	10	15		sinω t	10		sin 3ω t
							2			2
92	4.1.2	4	4	-	8	16		sinω t	10		sin 3ω t
							2			2
93	4.1.3	3	6	15	6	20		sinω t	15		sin 3ω t
							2			2
94	4.1.4	2	3	6	4	10		sinω t	15		sin 3ω t
							2			2
95	4.1.5	3	8	12	6	10		sinω t	10		sin 3ω t
							2			2
96	4.1.6	4	8	12	8	12		sinω t	10		sin 3ω t
							2			2
97	4.1.1	5	-	5	10	20		sinω t	16		sin 3ω t
							2			2
98	4.1.2	6	8	-	12	30		sinω t	12		sin 3ω t
							2			2
99	4.1.3	7	3	9	14	30		sinω t	15		sin 3ω t
							2			2
100	4.1.4	8	9	15	16	20		sinω t	20		sin 3ω t
							2			2

Часть II

Краткие теоретические сведения

Электрической цепью называется физический объект работающий на принципе использования энергии электромагнитного поля . Она состоит из источника электрической энергии,приёмника (нагрузки) и замкнутого проводящего контура .

Вэлектрической цепи (схеме) различают узлы, ветви и контуры.

Узел – точка цепи (схемы), где сходятся не менее 3 ветвей.

Ветвь – участок цепи (схемы), соединяющий два узла, во всех элементах которого протекает один и тот же ток.

Контур – замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям цепи (схемы).

Различают источники напряжения (ЭДС) и источники тока . Идеальным источником напряжения (ЭДС) называется источник напряжение которого не зависит от нагрузки. Это возможно ,если внутреннее сопротивление источника равно нулю (rвн=0). Идеальным источником тока называется источник ток которого не зависит от нагрузки. Это возможно ,если внутреннее сопротивление источника равно бесконечности(rвн=∞). Расчёт линейных электрических цепей базируется на законах Ома и двух законах Кирхгофа . Напомним ,что закон Ома для участка цепи связывает ток,напряжение и сопротивление на данном участке.

Первый закон Кирхгофа (закон узла) гласит – алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. Алгебраическая сумма подразумевает учёт знака – например, подтекающий ток берётся со знаком (+) , а вытекающий со знаком (-) или наоборот.

Второй закон Кирхгофа (закон контура) гласит – алгебраическая сумма ЭДС действующая в замкнутом контуре равна алгебраической сумме падений напряжений в этом же контуре .

В цепи синусоидального тока законы Кирхгофа форматируются как геометрическая (векторная) сумма.

Условно электрические цепи можно разделить на простые и сложные . Простой электрической цепью будем называть цепь со-

держащую один источник и любое число сопротивлений.	В
свою очередь расчет простых цепей можно свести к двум	за-

дачам: прямаяэто когда задана ЭДС (напряжения) источника и все сопротивления . Такая задача решается в два этапа, т.е цепь надо свернуть и определить эквивалентное сопротивление , а потом развернуть т.е определить токи. Примером является решение задачи 1.4 пособия . Рекомендуется эту задачу разобрать подробно .

В обратной задаче заданы все сопротивления и ток (напряжение или мощность) в одном элементе цепи . Надо определить остальные токи и напряжения ЭДС источника . Такая задача решается с использованием законов Ома и Кирхгофа.

Сложной электрической цепью называется цепь, содержащая два или более источников электрической энергии в различных ветвях.Для расчета такой цепи её надо описать системой независимых уравнений , решив которую определим все токи ветвей и напряжения и мощности всех участков.

Далее рассмотрены алгоритмы расчета простых и сложных электрических цепей постоянного и синусоидального тока, а также алгоритм расчета трёхфазных цепей.

2.1 Алгоритм расчета простых электрических цепей постоянного тока (задачи 1.1 -1.4)

Простая электрическая цепь рациональнее решаеся методом преобразования (свёртки).

В заданной электрической цепи необходимо заменить последовательно и параллельно соединенные сопротивления R, определить эквиваленгное сопротивление:

а) используя найденное эквивалентное сопротивление и развернув цепь, определить токи во всех ветвях;

б) составить систему уравнений по методу законов Кирхгофа*;

в) составить и решить систему уравнений по методу контурных токов и далее по заданию.

Проверить расчет электрической цепи, используя баланс мощностей, т.е.

Рист = Рпотр.

Мощность, вырабатываемая источником: Рист = IU

Мощность, потребляемая потребителями:

Рпотр = å I K2 RK = I12 R1 + I22 R2 + ...

Для определения входного сопротивления, необходимо замкнуть клеммы источника ЭДС и по известной методике свернуть полученную цепь относительно зажимов выбранной ветви.

Алгоритм расчёта электрической цепи методом законов Кирхгофа

1) Определяем число ветвей (токов) в цепи и число узлов, введя их условные обозначения.

2)По известным направлениям источников ЭДС или тока выбираем условные положительные направления токов в ветвях, указывая их стрелочками. Напомним, что направления падений напряжений на резисторах UK совпадают с направлением токов IК в пассивном элементе ветви.

3)Составляем n-1 независимых уравнений по первому закону Кирхгофа, где n – число узлов схемы. При этом токи, входящие в узел, берутся со знаком плюс (+), в противном случае-- со знаком минус (–).

4)Недостающее число уравнений (y–n+1) составляется по второму закону Кирхгофа (y-число ветвей). При этом рекомендуется выбирать наиболее «простые» контуры, т.е. содержащие наименьшее число ветвей и элементов цепи. Направление обхода контура указывается стрелкой. В уравнениях ЭДС входят со знаком (+), если их направление совпадает с направлением обхода контура, в противном случае – со знаком (–). Аналогично, падения напряжений UK=IKRK берутся со знаком (+), если они совпадают по направлению с обходом контура в противном случае со знаком минус (–). Если цепь содержит источник тока, то этот ток известен и его определять не надо.

5)Составленная система уравнений решается относительно искомых токов.

6)Проверку расчёта цепи удобнее выполнить по балансу мощностей или по второму закону Кирхгофа.

Недостатком этого метода является высокая степень полученной системы уравнений, что иногда затрудняет расчёт. Метод контурных токав устраняет этот недостаток.

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 94 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Теоретические основы электротехники

#
28.02.2024487.27 Кб0Mironenko_RGZ_1_TOE.docx
#
28.02.20243.19 Mб0Otvety_TOE.docx
#
28.02.2024137 Кб0VAFa_05_09.xlsx
#
28.02.20241.42 Mб1zadaniya-neti (1).pdf
#
28.02.20249.47 Mб1Алехин электротехника.pdf
#
28.02.20241.42 Mб0зад. 5.2 (1 часть).pdf
#
28.02.202414.57 Кб0Защита.docx
#
28.02.2024700.67 Кб0магнитные цепи.pdf
#
28.02.2024946.75 Кб0несинусоидальные цепи.docx
#
28.02.20243.68 Mб0практикум СФУ.pdf
#
28.02.2024326.29 Кб0Расчет трубопровода.docx