Семинар 2 (1274731)

Файл №1274731 Семинар 2 (Семинары)Семинар 2 (1274731)2021-10-24СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Семинар 2Законы Кирхгофа, баланс мощности, метод контурных токов (МКТ)Основными законами электрического состояния любой цепи являются законыКирхгофа. Для линейных цепей постоянного тока на основании законов Кирхгофасоставляются линейные алгебраические уравнения. При составлении уравненийнеобходимо задать условные положительные направления токов и напряжений вэлементах цепи. Количество уравнений определяется числом неустранимых узлов(сечений) схемы и числом ветвей с неизвестными токами или напряжениями. Необходимоприобрести навык в составлении уравнений на основании законов Кирхгофа, правильноиспользовать законы при составлении уравнений для цепи, содержащей идеальныеисточники тока.

Линейную электрическую цепь можно также рассчитать методомконтурных токов. В электрической цепи выполняется равенство мощностей генераторов(источников) и приемников (нагрузок), определяемое как баланс мощности.Задача 2.1. Определить токи ветвей, составив уравнения по законам Кирхгофа.Проверить баланс мощности. Параметры элементов: R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, Е1 = 20 В, J= 6 А.Решение. Схема электрической цепи содержит два узла (у=2) и две ветви снеизвестными токами (в=2). Ток ветви, содержащей источник тока J, считаетсяизвестным (заданным) и в расчетное число ветвей эта ветвь не включается. Такимобразом, число уравнений по первому закону Кирхгофа к I=у-1=1, по второму законуКирхгофа кII=в-(у-1)=1.Составим уравнение по первому закону Кирхгофа для 1-го узла, согласно выбранномунаправлению токов ветвей:J  I 2  I1  0 .Для составления уравнений по второму закону Кирхгофа выберем контур из ветвей,не содержащих идеальный источник тока. В соответствии с направлением обхода контура,направлением ЭДС и направлением напряжений на резисторах имеем уравнение:E1   I1R1  I 2 R2 .Решаем уравнения совместно:6  I 2  I1  020  2 I1  3I 2Численное решение: I1  0,4 A , I 2  6,4 A .

Для составления баланса мощностиопределим напряжение на источнике тока: U J  2  1   I 2 R2  6,4  3  19,2 В.Мощность источников: Pист   E1I1  U J J  20  0,4  19,2  6  8  115,2  123,2 Вт.Мощность нагрузки (приемников):Pнагр  I12 R1  I 22 R2  0,42  2  6,42  3  123,2 Вт.Задача 2.2. Определить токи в ветвях, составив уравнения по законам Кирхгофа.Параметры элементов: R1 = 100 Ом, R2 = 2 кОм, R3 = 500 Ом,Е1 = 25 В, J2 = 125 мA.Решение: Схема электрической цепи содержит два узла (у=2) и три ветви снеизвестными токами (в=3). Ток ветви, содержащей источник тока J, считаетсяизвестным (заданным) и в расчетное число ветвей эта ветвь не включается. Такимобразом, число уравнений по первому закону Кирхгофа к I=у-1=1, по второму законуКирхгофа кII=в-(у-1)=2.Составим уравнение по первому закону Кирхгофа для 1-го узла, согласно выбранномунаправлению токов ветвей:I 2  I3  I1  J 2  0 .Для составления уравнений по второму закону Кирхгофа выберем два независимыхконтура из ветвей, не содержащих идеальный источник тока.

В соответствии снаправлением обхода контура, направлением ЭДС и направлением напряжений нарезисторах имеем два уравнения:E1  I1R1  I 3 R30  I 3 R3  I 2 R2Решаем уравнения совместно:I 2  I 3  I1  0,125  025  100 I1  500 I 30  500 I 3  2000 I 2Численное решение: I1  0,05 A , I 2  0,015 A , I 3  0,06 A .Задача 2.3. В цепи амперметр показывает 8 А. Определить токи в других ветвях,пользуясь законами Кирхгофа.

Параметры элементов: R1 = 2 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 2 Ом,R4 = 2 Ом, R5 = 6 Ом, R6 = 3 Ом, Е1 = 120 В, Е4 = 6 В, Е5 = 80 В.Решение. Схема электрической цепи содержит четыре узла (у=4) и шесть ветвей (в=6).Таким образом, число уравнений по первому закону Кирхгофа к I=у-1=3, по второмузакону Кирхгофа кII=в-(у-1)=3.Применяя первый закон Кирхгофа для сечения ветвей 4-6, получим I 4  I 6  0 , т.е.I 4  I 6 . Составим уравнения по первому закону Кирхгофа для 1-го, 2-гоузлов: I 4  I5  I3  0 ,  I1  I 4  I 2  0 .

Для составления уравнений по второму законуКирхгофа выберем независимые контура, обозначенные на схеме I (5-я и 3-я ветви), II (4я, 3-я, 6-я и 2-я ветви) и III (2-я и 1-я ветви). В соответствии с направлением обходаконтура, направлением ЭДС и направлением напряжений на резисторах имеем уравнения:E5  I 5 R5  I 3 R3 E4  I 4 R4  I 2 R2  I 6 R6  I 3 R3E1  I1R1  I 2 R2По условию задачи известен ток амперметра, при этом подключение приборасоответствует выбранному направлению тока 5-ой ветви, т.е.

I 5  8 A . Из уравненийКирхгофаI3 можноопределитьостальныетоки.Так,например,E5  I 5 R5 80  6  8 16 A , I 4  I3  I5  16  8  8 A и т.д.R32Численное решение: I1=21 А, I2=13 А, I3=16 А, I4= I6=8 А, I5=8 А.Задача 2.4. Определить токи в цепи задачи 2.1 методом контурных токов.Решение: Составим контурные уравнения. Пусть II – неизвестный контурный ток I-гоконтура, состоящего из первой ветви (R1 и Е1) и второй ветви (R2). Для учета токаисточника J введем “особый контур” с известным контурным током III= J. “Особыйконтур” включает ветвь с источником тока J и ветвь с резистором R2.Контурные уравнения:I I ( R1  R2 )  I II R2  E1I II  JРешаем контурные уравнения:I I (2  3)  6  3  20II 20  18 0,4 А.5Токи ветвей найдем их контурных токов:I1   I I  0,4 А, I 2   I I  I II  6,4 А.Задача 2.5.

Определить токи в цепи задачи 2.2 методом контурных токов.Решение: Составим контурные уравнения. Пусть II – неизвестный контурный ток I-гоконтура, состоящего из первой ветви (R1 и Е1) и третьей ветви (R3), III – неизвестныйконтурный ток II-го контура, состоящего из второй ветви (R2) и третьей ветви (R3). Дляучета тока источника J введем “особый контур” с известным контурным током IIII= J.“Особый контур” включает ветвь с источником тока J и ветвь с резистором R2.I I ( R1  R3 )  I II R3  E1I II ( R2  R3 )  I I R3  I III R2  0I III   JРешение контурных уравнений:I II  0,11 А, I I  0,05 А.Токи ветвей: I1  I I  0,05 А,I 2   I III  I II  0,015 А,I3  I I  I II  0,06 А.Задача 2.6.

Найти токи методом контурных токов. Параметры элементов: R1 = 4 Ом,R2 = 6 Ом, R3 = 1 Ом, R4 = 2 Ом, R5 = 6 Ом, Е1 = 48 В, Е2 = 10 В, Е3 = 40 В, J = 2 A.Решение. Схема электрической цепи содержит четыре узла (у=4) и пять ветвей снеизвестными токами (в=5). Таким образом, число уравнений по второму законуКирхгофа кII=в-(у-1)=2 определяет число независимых контуров, т.е. число неизвестныхконтурных токов.Пусть II – неизвестный контурный ток I-го контура, , III – неизвестный контурный токII-го контура.

Для учета тока источника J введем “особый контур” с известнымконтурным током IIII= J. “Особый контур” включает ветвь с источником тока J и ветвь срезистором R4 и ветвь с резистором R5. Составляем два контурных уравнения с учетомконтурного тока “особого контура”:( R1  R4  R3 )  I I  R3  I II  R4  I III  E1  E3RI IIRI IRI IIIEI R3  I I  ( R5  R2  R3 )  I II  R5  I III  E2  E3RII IRII IIRII IIIEIII III  JПодставляя численные данные, имеем уравнения:7 I I  I II  4 I I  13I II  38Искомые контурные токи: I I  1 A, I II  3 A .Определим токи ветвей:I1  I I  1 A, I 2  I II  3 A, I3  I II  I I  2 A, I 4  I III  I I  3 A, I 5   I III  I II  5 A.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
304,06 Kb
Материал
Тип материала
Высшее учебное заведение

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

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6374
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее