Расчет и анализ линейных электрических цепей в установившемся режиме - Методичка

Настоящие методические указания предназначены для студентов электротехнических специальностей дневной формы обучения, изучающих курс «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ), «Общая электротехника и электроника», «Электротехника и электроника» и могут быть использованы студентами других специальностей при выполнении расчетно-графических работ. Методические указания содержат два задания, которые студенты выполняют в форме расчетно-графических работ под общим названием "Расчет и анализ линейных электрических цепей в установившемся режиме".Правая часть каждого из уравнений системы представляет алгебраическую сумму токов всех источников тока, присоединенных к данному узлу, включая эквивалентные; коэффициентами левой части при неизвестных узловых напряжениях будут собственная и взаимные проводимости этого узла. Коэффициент gnn входит в уравнения со знаком "плюс" и равен сумме проводимостей всех резистивных ветвей, присоединенных к n узлу. Коэффициент gkn входит в уравнение со знаком "минус" и равен проводимости ветвей, соединяющих узлы k и n. Ток Jnn определяют из условия, что токи источников тока, направленные к узлу n берут с положительным знаком; токи, направленные от узла - с отрицательным знаком. После решения системы (1) и нахождения узловых напряжений производится расчет токов в ветвях электрической цепи на основании закона Ома: (2) где I - ток в ветви, соединяющей узлы k и n;Рассчитать токи в ветвях методом контурных токов. Рассчитать токи в ветвях методом узловых напряжений. Используя метод эквивалентного источника напряжения, найти ток в ветви с сопротивлением R1. Вариант задания определяется двумя цифрами: 1-я цифра соответствует номеру схемы электрической цепи (1 - 24); 2-я цифра - соответствует номеру строки из таблицы 1 [3]. Для получения системы уравнений узловых напряжений и контурных токов следует выполнить следующие действия: - в соответствии с количеством независимых узлов и контуров записать уравнения в общем виде (1) и (3);Задачей анализа установившегося синусоидального режима является расчет амплитуды и фазы соответствующей реакции (тока иди напряжения) электрической цепи при воздействии на входе ее источника сигналов синусоидальной формы. Используя алгебру комплексных чисел, можно интегрально-дифференциальные уравнения относительно действительных функций u(t) и преобразовать в уравнения алгебраические относительно их комплексных амплитуд [1], которые не зависят от времени и являются функциями угловой частоты ?. По окончании расчета, выполненного относительно комплексных величин, необходимо осуществить обратное преобразование комплексных токов и напряжений в действительные функции тока и напряжения u(t). Из соотношений (9) и (10) следует, что анализ в частотной области позволяет ввести понятие комплексного сопротивления для индуктивности и емкости и получить уравнения для этих элементов, аналогичные уравнению резистивного элемента. Например, для электрической цепи, в которой все элементы представлены в виде комплексных сопротивлений Z ветвей с неизвестными токами , система уравнений узловых напряжений имеет вид: ……………………………Расчет электрической цепи постоянного тока.Схема электрической цепи и параметры элементов. Совмещенная векторная диаграмма токов и топографическая диаграмма напряжений приведена на рис.5 Волновая диаграмма для тока приведена на рис.6 Ориентируясь на ранее принятые направления токов в ветвях, одноименные зажимы индуктивных катушек выбираем так, чтобы было их встречное включение.

Содержание

Введение

1. Расчет и анализ резистивных электрических цепей

2. Анализ установившегося синусоидального режима в частотной области

Литература

Приложения