Общая электротехника Однофазный переменный ток Трехфазные цепи Машины постоянного и переменного тока Трансформаторы и выпрямители Электроника Теория электросвязи Анализ электрических цепей Мощность трехфазной цепи

Примеры выполнения курсовых работ по электротехнике и электронике

Составляем для каждого контура-ячейки уравнение по второму закону Кирхгофа, обходя контур по часовой стрелке.

Уравнение для первого контура уравнений равно количеству ячеек. Ячейкой называется такой контур, внутри которого отсутствуют ветви. В рассматриваемой схеме (рис. 14) таких контуров-ячеек три. Цепи синусоидального тока Причин отличия кривых токов и напряжений от синусоидальной формы несколько. Во-первых, в генераторах переменного тока кривая распределения магнитной индукции вдоль воздушного зазора из-за конструктивного несовершенства машин может отличаться от синусоиды. Это приводит к возникновению в обмотках несинусоидальной ЭДС.


;  (54)

уравнение для второго контура

;  (55)

уравнение для третьего контура

.  (56)

3. Решая уравнения (54), (55), (56) совместно как систему, определяем контурные токи. Если контурный ток оказался отрицательным, значит, его направление противоположно выбранному на схеме.

4. Токи во внутренних ветвях схемы I1, I2, I3 определяются как сумма или разность соответствующих контурных токов. Если контурные токи в ветви совпадают по направлению, берется их сумма; если не совпадают, берется их разность.

5. Токи во внешних ветвях схемы I4, I5, I6 равны соответствующим контурным токам.

1.8. Пример расчета сложной электрической цепи

Имеется цепь постоянного тока, схема которой изображена на рис. 14.

Дано:  Е1=100 В; Е2=120 В; r01=r02=0,5 Ом; R1=5 Ом; R2=10 Ом; R3=2 Ом; R4=10 Ом.

Определить токи в ветвях.

Решение.

Используя уравнения (54), (55), (56), получаем:

Выразим Iк3 через Iк1 и Iк2:

и произведем соответствующие подстановки:

Совместное решение полученных уравнений дает:

Iк1=–5,2 А; Iк2=–33,5 А; Iк3=–14,4 А.

Определяем токи в ветвях:

I1=Iк1–Iк3=–5,2+14,4=9,2 А;

I2=Iк3–Iк2=–14,4+33,5=19,1 А;

I3=Iк1–Iк2=–5,2+33,5=28,3 А;

I4=–Iк3=14,4 А;

I5=–Iк1=5,2 А;

I6=–Iк2=33,5 А.

Контрольные вопросы по электрическим цепям постоянного тока

1. Определить эквивалентное сопротивление RЭ, если R1=1 Ом; R2=R3=4 Ом.

Подпись: 1) 9 Ом;
2) 3 Ом;
3) 4 Ом;
4) 5 Ом.


2. Определить эквивалентное сопротивление RЭ, если R1=12 Ом; R2=8 Ом; R3=4 Ом; R4=4 Ом.

 


Подпись: 1) 12 Ом;
2) 6 Ом;
3) 10 Ом;
4) 8 Ом.
3. Определить эквивалентное сопротивление RЭ, если R1=4 Ом; R2=4 Ом; R3=6 Ом; R4=6 Ом.

 


Подпись: 1) 10 Ом;
2) 5 Ом;
3) 12 Ом;
4) 8 Ом.

4. Определить эквивалентное сопротивление RЭ, если R1=6 Ом; R2=4 Ом; R3=5 Ом, R4=5 Ом.

Подпись: 1) 10 Ом;
2) 15 Ом;
3) 5 Ом;
4) 9 Ом.


5. Как изменится ток потребителя RН при коротком замыкании на линии?

>

1) резко увеличится;

2) станет равным нулю;

3) уменьшится.

6. Нагревательный прибор с сопротивлением R=44 Ом включен в сеть с напряжением U=220 В. Найти ток I и мощность Р прибора.

Подпись: 1) 2А, 240 Вт; 2) 5А, 600 Вт; 3) 5А, 1100 Вт; 4) 10 А, 600 Вт.

7. Какая из приведенных систем уравнений дает возможность найти неизвестные токи в приведенной схеме?

Подпись: 1)  
2)  
3)


8. Как изменятся напряжения на сопротивлениях R2, R3 и R1 при увеличении R1 (U=const)?

Подпись: 1) напряжения на R2 и R3 увеличатся, а напряжение на R1 уменьшится;
2) напряжения на R2 и R3 уменьшатся, а напряжение на R1 увеличится;
3) напряжения на R2 и R3 не изменятся, а на R1 увеличится;
4) напряжения на R2 и R3 не изменятся, а напряжение на R1 уменьшится.

9. Какое сопротивление должна иметь спираль нагревательного элемента, если его потребляемая мощность Р=1 кВт, а напряжение сети U=220 В.

1) 0,22 Ом; 2) 48,4 Ом; 3) 100 Ом.

10. Как включают в электрическую цепь амперметр, вольтметр?

1) Амперметр последовательно с нагрузкой, вольтметр параллельно нагрузке;

2) амперметр и вольтметр последовательно с нагрузкой;

3) амперметр и вольтметр параллельно нагрузке.

11. Определить, какие из трех источников ЭДС генерируют энергию, а какие потребляют, если R1=6 Ом; R2=8 Ом; R3=3 Ом; Е1=10 В; Е2=30 В; Е3=30 В.

 


Подпись: 1) Е1 – генер., Е2 и Е3 – потр.;
2) Е2 – генер., Е1 и Е3 – потр.;
3) Е2 и Е3 – генер., Е1 – потр.;
4) Е3 – генер., Е1 и Е2 – потр.;
5) Е1 и Е3 – генер., Е2 – потр.

12. Как изменится ток в цепи при замыкании ключа К (напряжение U=const)?

Подпись: 1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.

13. Сколько узловых и контурных уравнений по методам законов Кирхгофа необходимо составить для определения неизвестных токов в этой схеме?

Подпись: 1) 4 узловых и 4 контурных;
2) 3 узловых и 3 контурных;
3) 4 узловых и 2 контурных.


14. Укажите положение движка реостата, соответствующее максимальной нагрузке.

Подпись: 1) 1; 2) 2; 3) 3.

 


15. Как изменятся напряжения U1 и U2 на зажимах источников при уменьшении сопротивления R?

 


Подпись: 1) U1 увеличится; U2 уменьшится;
2) U1, U2 увеличатся;
3) U1 уменьшится; U2 увеличится;
4) U1, U2 уменьшатся.

16. На рисунке показана часть сложной цепи. Определите напряжение Uаб.

 


Подпись: 1) Uаб=Е1+Е2–I1R1+I2R2;
2) Uаб=–Е1+Е2–I1R1+I2R2;
3) Uаб=I1R1–I2R2–Е1–Е2;
4) Uаб=Е1+Е2–I1R1–I2R2;
5) Uаб=–I1R1+I2R2–Е1–Е2.

.

17. В приведенной схеме сопротивление R3 резко увеличилось. Как изменятся напряжения на всех участках цепи при условии, что U=const?

Подпись: 1) на R3 увеличится, на R2 и R1 уменьшится;
2) на R3 уменьшится, на R2 и R1 увеличится;
3) на R3 увеличится, на R2 и R1 не изменится.


Подпись: 1) I1+I2=I3+I4;
2) I1+I2–I3–I4=0;
3) I1+I2+I3+I4=0;
4) I3+I4–I1–I2=0.

18. Какое из приведенных уравнений не соответствует рисунку?

 


19. На рисунке показана часть сложной цепи. Задано: I1=3 А; I2=2,4 А; Е1=70 В; Е2=20 В; R1=8 Ом; R2=5 Ом. Найти напряжение Uаб.

Подпись: 1) Uаб= –62 В;
2) Uаб= –86 В;
3) Uаб= 14 В;
4) Uаб= 86 В;
5) Uаб= –14 В.


Задание на самостоятельную работу

по электрическим цепям постоянного тока

Для заданной электрической цепи по заданным в табл. 1 сопротивлениям и ЭДС выполнить следующее:

1. Произвольно задавшись направлением тока, проходящего через каждый элемент цепи, и направлением обхода контуров составить систему уравнений, необходимых для определения токов по первому и второму законам Кирхгофа.

2. Преобразовать исходную трехконтурную схему в двухконтурную, заменив «треугольник» сопротивлений эквивалентной «звездой».

3. Для двухконтурной схемы составить систему уравнений для расчета токов, используя законы Кирхгофа. Рассчитать эти токи.

4. Используя данные значения токов, рассчитать все токи, проходящие через каждый элемент цепи в трехконтурной схеме.

5. Изобразить исходную трехконтурную схему и, задав направления контурных токов, составить уравнения по методу контурных токов.

6. Используя значения контурных токов, определить токи, проходящие через каждый элемент цепи.

7. Составить баланс мощностей для заданной схемы.

8. Построить в масштабе потенциальную диаграмму для внешнего контура.


Преимущества цифровой обработки сигналов