Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Декабря 2012 в 14:16, курсовая работа
Составим частные схемы, в каждой из которых оставим по одной ЭДС, остальные закоротим. Потом найдем токи в частных схемах, исходные токи в ветвях определим алгебраическим сложением частных токов.
1. Исходные данные
2. Расчет методом наложения
3. Расчет методом узловых и контурных уравнений
4. Расчет методом контурных токов
5. Баланс мощностей
6. Потенциальная диаграмма
Управление начального профессионального образования Томской области
Областное
государственное
Среднего профессионального образования «Северский промышленный колледж»
(ОГОУ
СПО «СПК»)
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ
ЦЕПЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
РАСЧЕТНАЯ РАБОТА
ЭЦПТ.140206.223.001 РР
Студент гр.Д-21: Буханцов М.В.
Преподаватель: Макарова С.А.
Северск 2012
Содержание
Исходные данные
Данные для расчета:
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
E1 |
Е2 |
|
4 Ом |
8 Ом |
2 Ом |
10 Ом |
6 Ом |
10 В |
20 В |
Расчет постоянного тока методом
наложения
Составим частные схемы, в каждой из которых оставим по одной ЭДС, остальные закоротим. Потом найдем токи в частных схемах, исходные токи в ветвях определим алгебраическим сложением частных токов.
рис.2 Частная схема А
Произведем расчет частной схемы
А методом эквивалентных сопротивлений:
R45 = R4+R5=10+6=16 Ом
R35
= (R45*R3)/(R45+R3)=(16*2)/(16+
R15 = R1+R2+R35=4+8+1,77=13,77 Ом
Найдем ток до разветвления:
I’1 = E1/R15=10/13,77=0,72 А
Найдем узловое напряжение:
U = I’1*R35= 0,72*1,77=1,274 В
Найдем остальные токи:
I’3 = U/R3=1,274/2=0,637 А
I’4 = U/R45=1,274/16=0,07
рис.3 Частная схема Б
Произведем расчет частной схемы Б методом эквивалентных сопротивлений:
R12 = R1+R2= 4+8=12 Ом
R45 = R4+R5= 10+6=16 Ом
R15= (R12*R45)/(R12+R45) = (12*16)/(12+16)=6,857 Ом
R35= R3+R15= 2+6,857 =8,857 Ом
Найдем ток до разветвления:
I”3=E2/R35=20/8,857 =2,258 А
Найдем узловое напряжение:
U = I”3*R15=2,258 *6,857 =15,483 В
Найдем остальные токи:
I”1=U/R12=15,483/12=1,290 A
I”4= U/R45=15,483/16=0,967 A
Найдем токи в исходной схеме:
I1=I’1-I”1=0,72-1,290=-0,57 A
I3=I”3-I’3=2,258-0,637=1,621 A
I4=I’4+I”4=0,07+0,967=1,037 A
Обозначим действительные направления токов в исходной схеме. Проведем проверку по первому закону Кирхгофа:
I4=I1+I3
1,037=-0,57+1,621
1,037=1,037
Расчет методом узловых и контурных уравнений
Данные для расчета:
R1 =4 Ом; R2=8 Ом; R3=2 Ом; R4=10 Ом; R5=6 Ом; E1=10 В; Е2=20 В.
Данная схема имеет 2 узла и 3 контура, число неизвестных токов- 3 (рис.1). Произвольно зададимся направлением тока в ветвях. Составим уравнение по первому закону Кирхгофа:
I1-I3-I4=0
Составим уравнение по второму закону Кирхгофа, задавшись направлением обхода по часовой стрелке:
Контур ГАВГ:
E1-E2= I1*(R1+R2) + I3R3
Контур АБВА:
E2=I4*(R4+R5) – I3R3
В полученные уравнения подставим данные примера:
Полученную систему решаем при помощи программы MathCad.
Составим матрицы значений ЭДС и значений токов и решим их с помощью команды lsolve:
Таким образом, получаем:
I1=-0,57 A
I3=1,621 A
I4=1,037 A
Расчет методом контурных токов
Данные для расчета:
R1 =4 Ом; R2=8 Ом; R3=2 Ом; R4=10 Ом; R5=6 Ом; E1=10 В; Е2=20 В.
Расчет:
В данной схеме 2 независимых контура. Задаемся направлением тока:
ГАВГ- по часовой стрелке
АБВА- по часовой стрелке
Составим матрицы значений ЭДС и значений токов и решим с помощью команды loslve:
Таким образом:
I1=I11=-0.57 А
I4=I22=1.037 A
I3=I4-I1=1.621 A
Баланс мощностей
P11=E1I1=10*0,57=5,7 Вт
P22=E2I4=20*1.037=20,74 Вт
P1=P11+P22=5,7 +20,74 =26,44 Вт
P21=I21R1=-0.57 2*4=1,299 Вт
P22=I21R2=-0.57 2*8=2,599 Bт
P23=I23R3=1.6212*2=5,255 Вт
P24=I24R4=1.0372 * 10=10,753 Вт
P25=I24R5=1.0372*6=6,45Вт
P2=P21+P22+P23+P24+P25=1,299+
Рассчитаем погрешность:
δ=(P2-P1)/P2=(26,356-26,44)/ 26,356=0.31%
Потенциальная диаграмма
Данные для расчета:
R1 =4 Ом; R2=8 Ом; R3=2 Ом; R4=10 Ом; R5=6 Ом; E1=10 В; Е2=20 В.
Выбираем для расчета контур 123451.
Заземляем т.1, так что её потенциал равен 0.
Задаемся направлением обхода контура по часовой стрелке.
Строим систему координат:
ϕ1= 0 ϕ3= ϕ2-I1R1 ϕ1= ϕ4-I1R4=0
ϕ2=Е1 ϕ4= ϕ3-I3R3