модуль 1 (1064723)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКАСеминары Князьковой Т.О.МОДУЛЬ 1. «Цепи постоянного тока. Основы анализа и расчета электрических цепей»Любые упражнения по изучению электротехники необходимо начинать с проработки лекционногоматериала и соответствующего раздела в учебнике. Следует также выучить правила составленияуравнений и свойств соединений элементов схем.СЕМИНАР 1Свойства последовательного соединенияRэкв = R1+R2+R3I = E/R эквU = U1+U2+U3 = R1·I + R2·I + R3·I =Rэкв∙IЗадача 1Необходимо измерить напряжение 100В, вольтметром 10В, с внутренним сопротивлением10кОм. Что сделать?Добавить последовательно к вольтметру резисторRдобРасчёт10UV 1 мАR V 10000U доб  U  U v  100  10  90 BIRдоб 90U доб 90 кОмI0,001Вывод: последовательное соединение, являясь делителемиспользовать для расширения пределов измерения вольтметров.напряжения,можноЗадача 2Определить эквивалентное сопротивление, токи в цепи.Iвх = I1+I2+I3I1 = U/R1 = UG1I2 = U/R2 = UG2I3 =U/R3 = UG3Семинар 11ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКАСеминары Князьковой Т.О.МОДУЛЬ 1.

«Цепи постоянного тока. Основы анализа и расчета электрических цепей»Задача 3Определить эквивалентное сопротивлениеРассматривая данную схему,видим, что схема имеетпоследовательно параллельную цепь, где резисторы ссопротивлениями 4 и 6 Ом соединены параллельно.Преобразуем этот участок, получаем 2,4 Ом. Далеерезистор 17,6 Ом и резистор с 2,4 Ом соединеныпоследовательно, поэтомуполучаем 20 Ом. Остаётсяпараллельно 20 Ом и 20 Ом. Ответ эквивалентноесопротивление 10 Ом.РасчётR24 R2  R4  4  6  2,4 ОмR2  R4 4  6R234  17,6  2,4  20 ОмRэкв 20  20 20 10 Ом20  20 2Задача 4Определить эквивалентное сопротивление, если R1 = R4 = R5 = 5 Ом R3 = R2 = 10 ОмУчасток с резисторами R4 и R5 закорочен, поэтому:R23 R2  R3  10  10  5 ОмR2  R3 10  10Rэкв  5  5  10 ОмЗадача 5Синтезировать электрическую цепь из резисторов с номиналом 10 Ом, чтобы получилосьэквивалентное 25 Ом.Используем свойства последовательного и параллельного соединенийСеминар 12ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКАСеминары Князьковой Т.О.МОДУЛЬ 1.

«Цепи постоянного тока. Основы анализа и расчета электрических цепей»Метод эквивалентных преобразованийR AB R3R 2 ,R3  R 2I1 I1  I 2  I 3 ,I2 U AB,R2R экв  R1  RABUR эквU  U AB  I1  R1I3 U ABR3Задача 6Определить показания приборов схемы рис 1, если R1 = 5 Ом, R4 = 8 Ом, R5 = 4 Ом,R3 = 6 Ом, R2 =2 Ом, Е = 100 В.Расчёт проводим методом эквивалентных преобразованийРис 1Решение: запишем уравнения по законам Кирхгофа для проверки расчёта токовI1  I 2  I 3I 1  R1  I 2  ( R 2  R4)  EI 3 ( R 3  R 5)  I 2  ( R 2  R 4 )  0Свернём схему, т.е. упростим схему и определим эквивалентное сопротивление:R 24  R2  R4  2  8  10 ОмR 35  R3  R5  4  6  10 ОмСеминар 1R AB R 24 R35  5 Ом,R экв  R1  R AB  10 ОмR35  R 243ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКАСеминары Князьковой Т.О.МОДУЛЬ 1.

«Цепи постоянного тока. Основы анализа и расчета электрических цепей»Определим ток источника по закону ОмаI1 100U 10 АR экв 10Определим напряжение между узлами А и В, затем токи I2 и I3U AB  I 1  RАВ  10  5  50 ВI2 U AB 50  5 А,R 24 10I3 U AB 50 5 АR 35 10Определим показания приборов:Амперметр покажет значение тока I3I3 = IA = 5 AПоказания вольтметра. Рассмотрим контур рис 2.ЗапишемуравненияпозаконуКирхгофавыделенного контура:I3R3-I2R2+UV=0UV= –30+10= –20 BРис 2Показания ваттметра:PW  I1 U AB  10  50  500 ВтСеминар 14дляЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКАСеминары Князьковой Т.О.МОДУЛЬ 1. «Цепи постоянного тока.

Основы анализа и расчета электрических цепей»Задачи для самостоятельной подготовки1. Определить Uab2. Определить показания приборовДано:R1 = 2 Ом, R4 =3 Ом, R5 = 1 Ом, R3 = 3 Ом,R2 = 3 Ом,Е = 75 В3. Найти эквивалентное сопротивление, определить показания приборов. Определитьмощность приемника и мощность источникаДано:R1 = 10 Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 20 Ом, U = 30 В4. Упростить схемуСеминар 15ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКАСеминары Князьковой Т.О.МОДУЛЬ 1. «Цепи постоянного тока. Основы анализа и расчета электрических цепей»Любые упражнения по изучению электротехники необходимо начинать с проработки лекционногоматериала и соответствующего раздела в учебнике.

Следует также выучить правила составленияуравнений и свойств соединений элементов схем.СЕМИНАР 2Методы расчета электрических цепей с несколькими источниками питания:контурных токов, узловых потенциалов, эквивалентного генератораЗадача 1Дано: R1 = R5 =10 Ом, R4 = R6 = 5 Ом, R3 = 25 Ом, R2 = 20 Ом, Е1 =100 В, Е2 =80 В, Е3 =50 ВОпределить токи в ветвях разными методами, составить и рассчитать баланс мощностей.Решение:Определяем количество узлов, ветвей и независимыхконтуров:q = 3,p = 5,контуров 3. Составляемуравнения по законам Кирхгофа: уравнений по 1-омузакону Кирхгофа равно 2, а уравнений по 2-ому законуКирхгофа равно 3 для узловаиb.Для контуроввыбираем обходы по часовой стрелке:I1  I 4  I 3 ; I 4  I 5  I 2  0I 1  R1  I 4  ( R 6  R 4)  I 5  R 5  E 1 I 3 R 3  I 1  R1  E 3  E 1I 2 R 2  I 5  R5  E 2Метод контурных токовТак как три контура, то будет три контурных тока I11, I22, I33.

Направления этих токов выбираемпо часовой стрелке рис 3. Запишем настоящие токи через контурные:I1 = I11 - I33, I2 = - I22, I3 = - I33, I4 = I11, I5 = I11- I22Запишем уравнения по второму закону Кирхгофа для контурных уравнений в соответствии справилами.Правило: если ЭДС и ток имеют одинаковое направление с направлением обхода контура, тоони берутся с «+», если нет, то с «–».I 11 ( R1  R4  R5  R6)  I 22 R5  I 33 R1  E1I 22 ( R2  R5)  I 11 R5   E 2I 33 ( R1  R3)  I 11 R1  E 3  E1I11  (10  5  10  5)  I 22 10  I 33 10  100I 22  (20  10)  I11 10  80I 33  (10  25)  I11 10  50  100Семинар 16ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКАСеминары Князьковой Т.О.МОДУЛЬ 1. «Цепи постоянного тока.

Основы анализа и расчета электрических цепей»Решим систему уравнений математическим методом Гаусса или Крамера.Решив систему, получаем значения контурных токов:I11 = 2,48 А, I22 = - 1,84 А, I33 = - 0,72 АОпределим настоящие токи: I1 = 3,2 А, I2 = 1,84 А, I3 = 0,72 А, I4 = 2,48 А, I5 = 4,32 АПроверим правильность расчёта токов, подставив их в уравнения по законам Кирхгофа.Составим уравнения для расчёта баланса мощностей:PРистпр E1  I 1  E 2  I 2  E 3  I 3  320  147,2  36  431,2 Вт I 12 R1  I 22 R2  I 32 R3  I 24 ( R4  R6)  I 52 R5  430 ВтИз расчёта видно, что баланс мощностей сошёлся.

Погрешность меньше 1%.1) Метод узловых потенциаловРешаем туже задачу методом узловых потенциаловСоставим уравнения:1. Ток в любой ветви схемы можно найти по обобщённому закону Ома. Для этого необходимоопределить потенциалы узлов схемы. Заземлим любой узел схемы φс =0.11)  E1  E3аbR1 R 3 R 4  R 6R 4  R 6 R1 R 31111 b ( R 2  R5  R 4  R 6 )  a R 4  R 6  RE221 1 11 100 50 а (10  25  10 )  b 10  10  251 1 11 80 b ( 20  10  10 )  a 10  20(аb11 0,24   0,1  12b 0,25   0,1  4aРешая систему уравнений, определяем потенциалы узлов φa и φbφa= 68 Bφb = 43,2 BПо обобщенному закону Ома определяем токи в ветвях.

Правило: ЭДС и напряжение берутся сознаком «+», если их направления совпадают с направлением тока, и со знаком «–», если нет.I1  c   a  Е1R1 a  b 2,48 A; I 5 I4 R4  R6Семинар 1 c   b  Е2    Е3 1,84 A; I 3  a c 0,72 A;R2R3b   c 3,2 А; I 2 R5 4,32 A.7ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКАСеминары Князьковой Т.О.МОДУЛЬ 1.

«Цепи постоянного тока. Основы анализа и расчета электрических цепей»2) Метод узловых преобразований в схемах с особенностями (особенностьюявляется, наличие в схеме ветви с идеальной ЭДС)Дано:R1 ÷ R5 =10 Ом, Е1 = 30 В, Е2 = 60 ВТок в любой ветви схемы можно найти пообобщённому закону Ома. Для этого необходимо определить потенциалы узлов схемы. Заземлимлюбой узел схемы φс =0, тогда потенциал узла b равен значению E1(если ЭДС направлен к узлу, то ЭДС берётся со знаком «+»).

В данной схеме составляем одноуравнение для определения потенциала узла а.При решении схем с особенностями заземляется узел к которой подсоединена ветвь с идеальной ЭДС.111) 1 E2R1 R3 R 2R1 R 21111 60 а (10  10  10 )  30  10  10  30 Ва(bаПо обобщенному закону Ома определяем токи в ветвях.I1 a   b 0 А; I2 R1I4 b   cR4  R 5c  aR2 3 A; I3 c  a  E 2R3 3 A; 1,5 A; I 5  I 4  I 1  1,5  0  1,5 A3) Метод двух узловПрименяется в случае, когда схема содержит только два узла (параллельное соединение).Алгоритм:1. Задаются положительные направления токов и напряжение между двумя узлами произвольно;2. Уравнение для определения межузлового напряженияUab гдеG  E  J ,GG – проводимость ветви, J – источники тока;3.

Правило:G·EиJберутся со знаком «+», еслиЕиJнаправлены к узлу с большимпотенциалом;Семинар 18ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКАСеминары Князьковой Т.О.МОДУЛЬ 1. «Цепи постоянного тока. Основы анализа и расчета электрических цепей»4. Токи схемы определяются по обобщенному закону Ома.Задача 2Определить токи в ветвях методом двух узловДано: R1 ÷ R3 =10 Ом, Е1 = 100 В, Е2 = 10 ВЗададимсянаправлениямитоковпроизвольно.Запишем уравнение для определения напряжениямежду узлами.Потенциал φa >напряжения от а к b.φbи задаемся направлениемРешение:E1Uab 1R1I1  E2R1 1R2R2 1R39 30 В0,3E  U ab 10  30E1  U ab 100  304A 7 A I2  2R210R110Проверка по первому закону Кирхгофа:Семинар 1I3 U ab 303AR 3 10I1  I2  I3  7  4  3  09ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКАСеминары Князьковой Т.О.МОДУЛЬ 1.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов семинаров