Определить токи во всех ветвях схемы на основании метода наложения.

По методу наложения ток в любом участке цепи рассматривается как алгебраическая сумма частных токов, созданных каждой ЭДС в отдельности.

а) Определяем частные токи от ЭДС Е₁, при отсутствии ЭДС Е₂, т.е. рассчитываем цепь по рис. 1.2.

Рис 1.2. Схема цепи при выведенном E₂

Показываем направление частных токов при ЭДС Е₁ и обозначаем буквой I с одним штрихом(‘).

Решаем задачу методом "свёртывания".

Преобразовываем треугольник сопротивлений R₂-R₃-R₄ в эквивалентную звезду R_b^/- R_c^/- R_d^/.

Рис 1.2.2 Преобразованная схема при выведенном E₂

б) определяем частные токи от ЭДС Е₂, при отсутствии ЭДС Е₁, т.е. рассчитываем цепь по рис.1.3

Показываем направление частных токов при ЭДС Е₂ и обозначаем их буквой I

с двумя штрихами (“).

Рис 1.3. Схема цепи при выведенном E₁

Рис 1.3.2 Преобразованная схема при выведенном E₁

Вычисляем токи ветвей исходной цепи (рис. 1.1), выполняя алгебраическое сложение частных токов, учитывая их направление:

Составить баланс мощностей для заданной схемы.

Источники Е1 и Е2 вырабатывают электрическую энергию, т.к. направление ЭДС и тока в ветвях с источником совпадают. Баланс мощностей для заданной цепи запишется так:

Подставляем численные значения и вычисляем:

С учетом погрешности расчетов баланс мощностей получился.

Результаты расчетов токов по пунктам 2 и 3 представить в виде таблицы и сравнить.

Расчет токов ветвей обоими методами с точностью до трех знаков после запятой практически одинаков.

Определить ток во второй ветви методом эквивалентного генератора.

Метод эквивалентного генератора используется для исследования работы какого-либо участка в сложной электрической цепи.

Для решения задачи методом эквивалентного генератора разделим электрическую цепь на две части: потребитель (исследуемая ветвь с сопротивлением R₂, в которой требуется определить величину тока) и эквивалентный генератор (оставшаяся часть цепи, которая для потребителя R₂ служит источником электрической энергии, т.е. генератором).

Получается схема замещения (рис. 1.4.1).

Рис. 1.4.1. Схема эквивалентного генератора для 2-й ветви

На схеме искомый ток I₂ определим по закону Ома для замкнутой цепи:

I₂=E_э/(R₂+R_э)

Где Еэ - ЭДС эквивалентного генератора, ее величину определяют как напряжение на зажимах генератора в режиме холостого хода,

Еэ=Uхх, Rэ - внутреннее сопротивление эквивалентного генератора, его величина рассчитывается как эквивалентное сопротивление пассивного двухполюсника относительно исследуемых зажимов.

Изображаем схему эквивалентного генератора в режиме холостого хода (рис.1.4.2), т.е. при отключенном потребителе R₂. Производим расчет напряжения в месте отключения R₂.

Рис. 1.4.2. Эквивалентная схема при холостом ходе ветви 2

Для расчета внутреннего сопротивления эквивалентного генератора необходимо преобразовать активный двухполюсник в пассивный (рис. 1.4.1), при этом ЭДС из схемы исключается, а внутренне сопротивление этих источников в схеме остаются.

Используем преобразование схемы, проведенное при расчетах в п. 1.3.б.

Вычисляем эквивалентное сопротивление схемы (рис. 1.4.2) относительно зажимов a и c.

Зная ЭДС и внутреннее сопротивление эквивалентного генератора, вычисляем ток в исследуемой ветви:

т.е. ток в этой ветви получился практически таким же, как и в пунктах 2 и 3.

Построить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, включающего обе ЭДС.

Возьмем контур acbda. Зададимся обходом контура по часовой стрелке. Заземлим одну из точек контура, пусть это будет точка a. Потенциал этой точки равен нулю φ_a=0 (рис. 1.1)

Зная величину и направление токов ветвей и ЭДС, а также величины сопротивлений, вычислим потенциалы всех точек контура при переходе от элемента к элементу. Начнем обход от точки a.

Строим потенциальную диаграмму. По оси абсцисс откладываем сопротивление контура в той последовательности, в которой производим обход контура, прикладывая, сопротивления друг, к другу, по оси ординат потенциалы точек с учетом их знака.

Рис.1.4.3 Потенциальная диаграмма замкнутого контура

Заключение

В данной курсовой работе я проводил анализ электрического состояния линейной цепи постоянного тока.

Расчеты производил различными методами: по I и II закону Кирхгофа, методом наложения, методом эквивалентного генератора, используется метод расчета электрической цепи.

Работа над данной курсовой работой позволяет решить следующие задачи:

закрепление теоретических знаний, полученных на лекционном курсе;

развитие творческого технического мышления;

усвоение методики выполнения расчетов;

развитие навыков по работе со справочной литературой;

развитие умения составления и оформления пояснительной записки;

Библиографический список

1. Касаткин А.С. Электротехника: Учебник. – М.: Высшая школа, 2000.

2. Прянишников В.А. Теоретические основы электротехники: Курс лекций. – СПб, 2000.

3. Рекус Г.Г., Белоусов А.И. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам электроники: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2001.

4. Левашов Ю.А. Электротехника и электроника: Рабочая программа, контрольные работы, курсовая работа и методические указания для студентов заочной формы обучения специальности "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети". – Владивосток: Издательство ВГУЭС, 2002. .

5. Прянишников В.А., Петров Е.А., Осипов Ю.М. Электротехника и ТОЭ в примерах и задачах: Практическое пособие. – СПб. 2001.

6. Иванов И.И., Лукин А.Ф., Соловьев Г.И. Электротехника: Основные положения, примеры и задачи. – СПб. 2002.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: