Рассчитать ток в одной из ветвей методом наложения

Министерство образования РФ

Пермский государственный технический университет

Кафедра конструирования радиоэлектронных средств

 

 

 

 

РАСЧЕТ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ С ИСТОЧНИКАМИ ПОСТОЯННЫХ И ГАРМОНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Задания и методические указания к контрольным работам

По курсу «Основы теории цепей», часть I

Пермь 2003

Составители: Т.А. Кузнецова, Е.А. Кулютникова

УДК

Рецензент канд. техн. наук А.А. Старков

Расчет и исследование линейной электрической цепи с источниками постоянных и гармонических воздействий: Задания и методические указания к контрольным работам по курсу «Основы теории цепей». Ч. I/ Сост. Т.А. Кузнецова, Е.А. Кулютникова. Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 2003. 40 с.

Изложены краткие теоретические сведения, задания и примеры расчета линейных электрических цепей с источниками постоянных и гармонических воздействий.

Предназначено для студентов всех отделений электротехнического, химико-технологического и аэрокосмического факультетов ПГТУ

 

ãПермский государственный

Технический университет, 2003

СОДЕРЖАНИЕ

1. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1. Расчет цепей с источниками постоянных воздействий ………………..
1.1. Задание …………………………………………………………………...
1.2. Выбор варианта и параметров элементов цепи …………………….
1.3. Методические указания ………………………………………….…….
1.3.1. Метод уравнений Кирхгофа …………………………………………
1.3.2. Метод контурных токов (МКТ) …………………………………….
1.3.3. Метод узловых потенциалов (МУП) ……………………………….
1.3.4. Баланс мощностей ……………………………………………………
1.3.5. Метод эквивалентного источника напряжения ………………….
1.3.6. Метод наложения ……………………………………………………..
1.4. Пример расчета …………………………………………………………
1.4.1. Задание …………………………………………………………………
1.4.2. Запись уравнений Кирхгофа ………………………………….…….
1.4.3. Метод контурных токов ……………………………………….…….
1.4.4. Баланс мощности ……………………………………………………..
1.4.5. Метод узловых потенциалов ………………………………….……..
1.4.6. Метод эквивалентного источника напряжения ………………….
1.4.7. Метод наложения ……………………………………………………..
2. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2. Расчет цепей с источниками гармонических воздействий …………….
2.1. Задание …………………………………………………………………...
2.2. Выбор варианта цепи …………………………………………….…….
2.3. Методические указания ………………………………………….…….
2.3.1. Метод уравнений Кирхгофа …………………………………………
2.3.2. Метод контурных токов ……………………………………….……. 2.3.3. Баланс активных и реактивных мощностей ……………….……..
2.3.4. Метод узловых потенциалов ………………………………….…….
2.3.5. Метод наложения ……………………………………………………..
2.3.6. Метод эквивалентного генератора …………………………………
2.3.7. Построение топографической диаграммы напряжений ….……..
2.4. Пример расчета …………………………………………………………
2.4.1. Задание …………………………………………………………………
2.4.2. Составление системы уравнений Кирхгофа ………………………
2.4.3. Решение методом контурных токов ………………………………..
2.4.4. Баланс активных и реактивных мощностей ……………….……..
2.4.5. Построение топографической диаграммы ………………….…….
2.4.6. Метод узловых потенциалов ………………………………….…….
2.4.7. Метод наложения ……………………………………………………..
2.4.8. Метод эквивалентного генератора …………………………………
Библиографический список ………………………………………………..
Приложение …………………………………………………………………..

При выполнении и оформлении задания необходимо руководствоваться следующими правилами:

Работа должна быть написана четким почерком, либо напечатана на сброшюрованных листах машинописного формата, либо в школьной тетради в следующем порядке: титульный лист, текст задания, решение, выводы. На каждой странице обязательно оставляются поля не менее 40 мм для замечаний и исправлений при защите работы. Рисунки и графики помещаются по тексту в соответствующих местах или на отдельных листах; выполняются в удобном для чтения масштабе, аккуратно и в соответствии с требованиями ГОСТа и ЕСКД.

Исходная схема обязательно вычерчивается на откидном листе и приклеивается.

Все расчетные формулы сначала записываются в буквенном виде, а затем подставляются численные значения. Принятые обозначения должны быть пояснены и использоваться от начала до конца текста. Решение следует сопровождать краткими пояснениями.

Итоговые результаты подчеркиваются, либо выносятся в отдельную строку или в таблицы.

Работа должна быть датирована и подписана студентом.

Титульный лист выполняется по образцу (приложение 1).

7. Номер варианта задания выбирается по двум последним цифрам зачетной книжки или студенческого билета, или по указанию ведущего преподавателя.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Расчет цепей с источниками постоянных воздействий

Задание

1. По заданному номеру варианта изобразить цепь, подлежащую расчету, выписать значения параметров элементов.

Записать необходимое количество уравнений по первому и второму законам Кирхгофа, подставить численные значения всех коэффициентов. Полученную систему уравнений не решать.

Определить токи во всех ветвях цепи и напряжение на источнике тока методом контурных токов.

Составить баланс мощностей и оценить погрешность расчета.

Рассчитать цепь методом узловых потенциалов, определить токи во всех ветвях и напряжение на источнике тока. Результаты расчета сравнить с полученными по п. 1.3.

Рассчитать ток в одной из ветвей методом эквивалентного источника напряжения.

Рассчитать ток в одной из ветвей методом наложения.

 

1.2. Выбор варианта и параметров элементов цепи

1. Конфигурацию электрической цепи (граф цепи) выбрать по рис. 1.1 в соответствии с номером варианта.

2. Расположение в ветвях цепи источников напряжения и тока определить по табл. 1.1 в зависимости от номера варианта. Направление действия источников произвольное.

Численные значения параметров источников энергии приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.1

Номер варианта	Граф	Расположение элементов в ветвях цепи
источник напряжения	источник тока	резисторы
1, 26, 51, 76	а	7, 2		1, 2, 3, 4, 5, 6
2, 27, 52, 77	б	3, 4		1, 2, 3, 5, 6, 7
3, 28, 53, 78	в	5, 6		1, 2, 3, 4, 6, 7
4, 29, 54, 79	г	7, 4		1, 2, 3, 4, 5, 6
5, 30, 55, 80	д	1, 3		2, 3, 4, 5, 6, 7
6, 31, 56, 81	е	2, 4		1, 2, 3, 5, 6, 7
7, 32, 57, 82	а	3, 7		1, 2, 4, 5, 6, 7
8, 33, 58, 83	б	5, 1		1, 2, 3, 4, 6, 7
9, 34, 59, 84	в	2, 4		1, 2, 3, 5, 6, 7
10, 35, 60, 85	г	5, 6		1, 2, 3, 4, 5, 7
11, З6, 61, 86	д	2, 7		1, 2, 3, 4, 5, 6
12, 37, 62, 87	е	1, 3		1, 2, 4, 5, 6, 7
13, 38, 63, 88	а	1, 5		2, 3, 4, 5, 6, 7
14, 39, 64, 89	б	6, 4		1, 2, 3, 4, 5, 7
15, 40, 65, 96	в	3, 7		1, 2, 4, 5, 6, 7
16, 41, 66, 91	г	2, 6		1, 2, 3, 4, 5, 7
17, 42, 67, 92	д	4, 5		1, 2, З, 4, 6, 7
18, 43, 68, 93	е	1, 3		1, 2, 4, 5, 6, 7
19, 44, 69, 94	а	2, 3		1, 2, 4, 5, 6, 7
20, 45, 70, 95	б	4, 7		1, 2, 3, 4, 5, 6
21, 46, 71, 96	в	2, 3		1, 3, 4, 5, 6, 7
22, 47, 72, 97	г	1, 4		1, 2, 3, 5, 6, 7
23, 48, 73, 98	д	3, 5		1, 2, 3, 4, 6, 7
24, 49, 74, 99	е	2, 6		1, 2, 3, 4, 5, 7
25, 50, 75, 100	а	1, 5		1, 2, 3, 4, 6, 7

3. Численные значения сопротивлений потребителей определить следующим образом:

– для нечетных ветвей:

R₁ = R₃ = R₅ = R₇ = N + 0,1M,

– для четных ветвей:

R₂ = R₄ = R₆ = 1,2N + 0,2M,

где N – шифр специальности (для специальности АСУ – 6, АТ – 5, АТП – 9, АТПП – 2, АЭП – 8, ИВК – 10, КТЭИ – 4, ТК – 7, ЭС – 3),

M – сумма цифр номера варианта.

Таблица 1.2

Вет-ви	Е, В	J, A
АТ, АТПП, КТЭИ	АЭП, ТК, ИВК	АСУ, ЭС, АТП	АТ, АТПП, КТЭИ	АЭП, ТК, ИВК	АСУ, ЭС, АТП

 

Методические указания