ДЗ: Исследование постоянного тока и исследование однофазных цепей переменного тока вариант 3

Для заданной разветвленной электрической цепи постоянного тока вы-
полнить расчеты различными методами.
1.1. Рассчитать токи в ветвях методом эквивалентных преобразований при наличии в цепи одного источника ЭДС.
1.2. Рассчитать токи в ветвях и ЭДС источника методом эквивалентных
преобразований при заданном токе в одной из ветвей.
1.3. Рассчитать токи в ветвях методом непосредственного применения за-
конов Кирхгофа.
1.4. Рассчитать токи в ветвях методом контурных токов.
1.5. Рассчитать токи в ветвях методом наложения.
1.6. Проверить результаты расчетов составлением баланса мощностей.
1.7. Построить потенциальную диаграмму для внешнего контура цепи
1. Найти токи в ветвях схемы с одним источником ЭДС, используя эквивалентные преобразования схемы:
а) принять значение ЭДС второго источника равным нулю (Е₂=0);
б) найти входное (эквивалентное) сопротивление схемы;
в) найти ток через источник ЭДС Е₁;
г) найти напряжение, приложенное к разветвленному участку схемы;
д) найти токи в ветвях разветвленного участка.
2. Найти токи в ветвях схемы с двумя источниками ЭДС, используя метод наложения:
а) принять значение ЭДС первого источника равным нулю (Е₁=0);
б) найти токи в ветвях схемы, протекающие под действием второго источника;
в) используя принцип суперпозиции и результаты расчетов по пункту 1, найти токи в ветвях схемы при двух включенных источниках ЭДС.
3. Найти токи в ветвях схемы с двумя источниками ЭДС следующими методами:
а) методом непосредственного применения законов Кирхгофа.
б) методом контурных токов.
4. Проверить правильность расчета схемы с двумя источниками ЭДС методом баланса мощностей.
5. По результатам расчета схемы с одним источником ЭДС построить векторную диаграмму токов и напряжений.
6. По результатам расчета схемы с одним источником ЭДС построить синусоиды мгновенных значений токов и ЭДС в ветвях схемы.
7. Исследовать схему с одним источником ЭДС.
7.1. Исследовать влияние реактивной составляющей входного (эквивалентного) сопротивления цепи:
а) принять значение ЭДС второго источника равным нулю (Е₂=0) и заменить вторую и третью ветви одной эквивалентной ветвью;
б) определить, какое реактивное сопротивление Х необходимо включить в первую ветвь последовательно источнику ЭДС Е₁ для того, чтобы ток через источник стал чисто активным;
в) варьируя реактивное сопротивление Х (три точки в сторону уменьшения Х и три точки в сторону увеличения Х), рассчитать:

• значения тока через источник ЭДС Е₁,
• активную, реактивную и полную мощности, потребляемые от источника,
• коэффициент мощности

и построить графики их изменения в функции сопротивления Х;
г) проанализировать и объяснить полученные результаты.
7.2. Исследовать влияние частоты на ток и мощность, потребляемые от источника Е₁:
а) принять значение ЭДС второго источника равным нулю (Е₂=0) и заменить вторую и третью ветви одной эквивалентной ветвью;
б) учитывая, что значения реактивных сопротивлений заданы при частоте 50 Гц, найти величины индуктивностей и емкостей элементов схемы;
в) варьируя частоту от 0 до 500 Гц с шагом 50 Гц, рассчитать

• значения тока через источник Е₁,
• активную, реактивную и полную мощности, потребляемые от источника,
• коэффициент мощности,
• напряжения на реактивных сопротивлениях

и построить графики их изменений в функции частоты;
г) проанализировать и объяснить полученные результаты.