Министерство науки и образования Российской Федерации |
||||||||||||||||||||||||||||
|
Федеральное государственное автономное |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
образовательное учреждение |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
высшего образования |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Саяно-Шушенский филиал |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
институт |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
Гидроэнергетики, гидроэлектростанций, электроэнергетических |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
систем и электрических сетей |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
кафедра |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №1
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||
Расчет цепей постоянного тока |
||||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 13 |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Преподаватель |
|
|
|
|
|
А.А. Ачитаев |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Студент |
ГЭ20-02Б |
|
|
|
Сидеев Р.В. |
|||||||||||||||||||||||
|
номер группы, зачетной книжки |
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Черёмушки 2021 |
||||||||||||||||||||||||||||
СОДЕРЖАНИ
Задание №1. Определить входное эквивалентное сопротивление схемы. Вычислить токи методом пропорционального пересчета цепи. 3
Задание №2. Составить систему уравнений по законам Кирхгофа. Найти токи методом контурных токов. Проверить правильность решения, составив баланс мощностей для исходной схемы. 7
Задание №3 10
Исходные данные: 10
Задание №4. Методом наложения вычислить токи. Составить баланс мощностей. 13
Задание №5. Вычислить ток в резисторе сопротивлением методом эквивалентного генератора. Токи активного двухполюсника вычислить методом напряжения между двумя узлами. 17
Задание №8. Вычислить токи наиболее рациональным методом. Любым путем проверить правильность решения. 26
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 29
Задание №1. 3
Задание №2 6
Задание №3 9
Задание №4 11
Задание №5 14
Задание №6 17
Задание №7 19
Задание №8 21
Список используемых источников 23
Задание №1. Определить входное эквивалентное сопротивление схемы. Вычислить токи методом пропорционального пересчета цепи.
Рисунок 1 – Схема для первого задания
Исходные данные:
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
R4, Ом |
R5, Ом |
R6, Ом |
R7, Ом |
R8, Ом |
U, В |
12 |
14 |
7 |
12 |
7 |
4 |
5 |
3 |
36 |
Для вычисления входного эквивалентного сопротивления необходимо постепенно упрощать схему. В данном задании упрощение было начато с параллельного соединения резисторов R6 и R7:
Рисунок 2 – Первое упрощение схемы
После упрощения схемы вычисляем последовательное сопротивление резисторов R4 и R67, затем параллельное соединение R5 и R467
Рисунок 3 – Второе упрощение схемы
Далее вычисляем последовательное сопротивление резисторов R4567 и R2, затем параллельное соединение R3 и R24567 :
Рисунок 4 – Третье упрощение схемы
Затем вычисляем входное эквивалентное сопротивление:
Подставим ток I7`=1А.
=
=
, (т.к. параллельное соединение).
По закону Ома:
=
=
=
.
.
По первому закону Кирхгофа:
.
=
=
= 2,25 А.
Вычисляем
:
= 2,25
14,2 = 31,95 В.
Теперь, зная
можно вычислить
:
=
= 4,56 А.
и
параллельны:
=
= 4,56 + 2,25 = 6,81 А.
=
=
= 6,81 А, (т.к. они последовательны).
и
последовательны, поэтому
,следовательно
= 6,81
18,69 = 127,359 В.
=
=
= 18,19 А.
Так как и параллельны:
=
= 18,19 + 6,81 = 25 А.
=
=
= 25 А.
=
= 25
=
= 25
5,09
= 127,25 В.
=
= 25
U` =
+
= 75 + 127,25 + 300 = 502,25 В.
Определим коэффициент пропорциональности между действительным значением напряжения U и U`:
Теперь можно вычислить все токи схемы:
= 1
= 25
Задание №2. Составить систему уравнений по законам Кирхгофа. Найти токи методом контурных токов. Проверить правильность решения, составив баланс мощностей для исходной схемы.
Рисунок 1 – Схема для второго задания
Исходные данные:
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
R4, Ом |
R5, Ом |
E2, В |
J, А |
12 |
14 |
7 |
12 |
7 |
25 |
6 |
Преобразуем схему:
Рисунок 2 – Упрощение схемы
По второму закону Кирхгофа:
-
Контурные токи:
;
;
;
;
;
Подставляем контурные токи:
J
+
J
+
Контурные сопротивления:
;
;
Подставляем контурные сопротивления:
6
+
42
+
Решаем уравнение:
Определим токи ветвей, зная контурные токи:
= 2,119 А.
= -1,873 А.
= 2,119 А.
= -1,873 А.
= 2,119 – 1,873 = 0,246 А.
Для проверки правильности решения составим баланс мощностей:
=
= (2,119)2
(-1,873)2
14 + (2,119)2
7 + (-1,873)2
12 + (0,246)2
7 = 176,948
= доказано
Задание №3
Для электрической цепи определить токи методом узловых потенциалов. Убедиться в правильности решения, составив уравнения по первому закону Кирхгофа для узлов, потенциалы которых отличны от нуля. Построить потенциальную диаграмму для контура, содержащего источник ЭДС.
Рисунок 1 – Исходная схема