Исследование цепей постоянного тока

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Ноября 2013 в 18:33, контрольная работа

Описание работы

Задание: рассчитать токи в схеме следующим методом контурных токов;
проверить законы Кирхгофа;
проверить баланс мощности;
построить потенциальную диаграмму для контура, содержащего два
источника Э.Д.С.

Файлы: 1 файл

РГР №1.doc

— 81.00 Кб (Скачать файл)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

Кафедра теоретических  основ электротехники

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТНАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ  РАБОТА

 

ИССЛЕДОВАНИЕ  ЦЕПЕЙ  ПОСТОЯННОГО  ТОКА

 

 

 

 

 

 

 

               Выполнил:

                 студент группы Т28-219

                 Плюхин В.В.

 

 

 

                 Принял:

                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УФА – 2002

Вариант №8.

 

Задание: рассчитать токи в схеме  следующим методом контурных  токов;

       проверить законы  Кирхгофа;

               проверить баланс мощности;

               построить потенциальную диаграмму  для контура, содержащего два   

               источника Э.Д.С.           

 

                                             3 

                                   E4              E5                                         


                                                                                                    


                         R4                                  R5                                 


                I4                      I3                             I5             R6         


                               E3               R3                                              


   Jk1           1                                                     2                         


                                                                                         I6        


                                   R1              R2 


              Jk2                         I1 I2                          Jk3         E6        


                                                                                                   


                                   E1                E2                                         


                                                 4                                                                                                                     


                                                                                                  

              R1 = 90 Ом                        E1 = 0 В                       

              R2 = 40 Ом                        E2 = 0 В                    Jk1 = 0 A                                                                                                       

                      R3 = 90 Ом                        E3 = 0 В                    Jk2 = 5 A                                     

                      R4 = 40 Ом                        E4 = -200 В               Jk3 = 0 A 

                      R5 = 90 Ом                                    E5 = 450 В

                      R6 = 30 Ом                        E6 = 0 В

 

Расчет  методом  контурных  токов.

 

                                                                                  Рассчитаем собственные токи


                            I4                E5                                          I1 = Ia


                                                                  Ic                        I2 = - Ia + Ic – Jk3 


                R4                    I5             R5                                 I3 = - Ia + Ib  


                                     Ib                                    R6             I4 = Ib


                             I3            R3                                             I5 = -Ib + Ic   


                                                                                             I6 = Ic 


                        R1         Ia         I2                       


                                                            Eu           E6  


                                  I1                             


                                                   R2                    I6


 

 

Рассчитаем собственные сопротивления  контуров и сопротивления, находящиеся на границе контуров:

 

                          Ra = R1 + R2 + R3 = 40 + 80 + 50 = 170 Ом                         

                          Rb = R3 + R4 + R5 = 50 + 40 + 50 = 140 Ом                         

                          Rc = R2 + R5 + R6 = 80 + 50 + 90 = 220 Ом                         

 

                                 Rab = Rba = R3 = 50 Ом                     

                                 Rac = Rca = R2 = 80 Ом               

                                 Rbc = Rcb = R5 = 50 Ом                          

 

Рассчитаем сумму Э.Д.С., действующих  в контуре:

 

                               Ea = -Eu = -160 B

                               Eb = -E5 = -250 B

                               Ec = Eu + E5 + E6 = -160 + 250 – 150 = -60 B

 

Cоставим матрицы сопротивлений и Э.Д.С.:

 


                     Ra    Rab   Rac             170  -50  -80                    Ea           160

              R = Rba   Rb    Rbc      =     -50  140   -50         E =    Eb     =   -250

                     Rca   Rcb   Rc              -80  -50   220                   Ec           -60   


 

Рассчитав определители данных ниже матриц, находим контурные  токи Ia, Ib, Ic по приведенным ниже формулам.


                    Ra    Rab   Rac       170  -50  -80    

           D =   Rba   Rb    Rbc  =   -50   140 -50   = 2965000 

                    Rca   Rcb   Rc        -80   -50  220                        

   


                    E  Rab   Rac           160 -50  -80

          D2 =   Eb   Rb    Rbc    =    -250 140 -50   = -44000

                    Ec    Rcb   Rc           -60  -50  220

                                                      

                                                                                                


                    R  Ea   Rac          170 160  -80

          D2 =   Rba  Eb   Rbc    =   -50 -250 -50   = -6100000

                    Rca  Ec   Rc           -80 -60  220

              

 

 

 

 


                    R  Rab   Ea         170 -50  160

          D2 =   Rba  Rb    Eb    =   -50 140 -250  = -2211000

                    Rca  Rcb   Ec         -80  -50  -60

 

               Ia = D1/D = -44000/2965000 = -0.01484 А

               Ib = D2/D = -6100000/2965000 = -2.0573 А

               Ic = D3/D = -2211000/2965000 = -0.7457 А

 

       I1 = - 0.01484 А                                                 I4 = - 2,0573 А    

       I2 = 1,26914 А                                                   I5 = 1,3116 А                                                                                                                                                                                                

       I3 = -2.04246 А                                                 I6 = -0.7457 A              

 

Проверим I закон Кирхгофа для узла 2:

                   I2 – I3 – I5 + Jk3 = 0 

                   1.26914 + 2.04246 – 1.3166 – 2 = 0

I закон Кирхгофа для узла 2 выполняется.

 

Проверим II закон Кирхгофа для контура 1,2,3.

                   -R3*I3 + R5*I5 – R4*I4 = E5

                   50*2.04246 + 50*1.3116 + 40*2.0573 = 249.25 ~ E5 = 250

II закон Кирхгофа для контура 1,2,3 выполняется. 

 

Баланс мощностей.

 

Pист. = I12*R1 + I22*R2 + I32*R3 + I42*R4 + I52*R5 + I62*R6 = 642.808 Вт

 

Pпотр. = E5*I5 + E6*I6 + Jk3*j2 = 642.815 Вт

 

Рист. ~ Рпотр.

 

Баланс мощностей сходится.

 

Потенциальная диаграмма  контура 4-1-2-3-4.

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


φ4=0

φ4.1=E1=-300

φ1= φ4.1-I1R1=-367.08

φ1.2= φ1-I4R4=-381.6

φ2= φ1.2+E4=-31.6

φ3= φ2- I5R5=-122.7

φ4= φ3- I2R2=-0.02

 

 

 

 

 


Информация о работе Исследование цепей постоянного тока