Методы расчета цепей постоянного тока: контурных токов, узловых потенциалов, наложения и эквивалентного генератора. Способы измерения электрических величин. Разложение входного напряжения в ряд Фурье. Определение действующего входного напряжения и тока.
Аннотация к работе
"Расчет установившихся режимов в линейных электрических цепях" Курсовой работа содержит 73страницы, 53 рисунков, 12 таблиц, 4 использованных источника. В курсовой работе "Расчет установившихся режимов линейных электрических цепей" рассматриваются методы расчета линейных электрических цепей при постоянных, синусоидальных напряжениях и токах, однофазных цепей при несинусоидальном питающем напряжении и трехфазных цепей.Данная работа представляет собой итог работы, проведенной за время обучения теоретических основ электротехники. Фактически всю работу можно разделить на четыре части, каждая из которых состоит из разделов, посвященных соответствующей теме. Первая часть посвящена исследованию и расчету цепей постоянного тока, где рассматриваются вопросы по решению задач различными методами: · Методом контурных токов Вторая часть описывает исследования и расчет цепей синусоидального тока. Третья часть предусматривает исследование и расчет линейных однофазных цепей при несинусоидальном питающем напряжении.1) Измеряем Е1 и Е2 , показания заносим в таблицу 1.1. 2) При замкнутом ключе S измеряем токи от действия обеих ЭДС, полученные значения заносим в таблицу 1.2 и 1.4 . Сравнение значений токов, полученных расчетами и в опыте 3) Принимаем потенциал одного из узлов схемы (узла номер 3) равным нулю, измеряем потенциалы указанных точек, заносим их в таблицу 1.3 Сравнение значений потенциалов, полученных расчетом и в опытеПотенциалы всех узлов, обозначенных на схеме: Рис. Составим систему уравнений для определения контурных токов: Для данной схемы при выбранных направлениях обхода контуров их параметры выражаются следующим образом: Решив полученную систему уравнений: Выразим токи ветвей через контурные: В) Метод узловых потенциалов Запишем систему уравнений для потенциалов узлов 1 и 2: По исходным данным вычислим значения задающих токов и проводимостей ветвей: Решив полученную систему уравнений, получим потенциалы узлов: Исходя из потенциалов узлов и 2-го закона Кирхгофа, найдем токи ветвей: Г) Расчет токов методом наложения Метод основан на предположении о линейности цепи, т.е. о том, что все источники в схеме действуют независимо и токи в ветвях схемы можно представить как алгебраическую сумму токов каждого из источников. Метод эквивалентного генератора основан на том, что вся схема, подключенная к какой-нибудь одной ее ветви, ток в которой нужно найти, заменяется эквивалентным генератором с ЭДС и внутренним сопротивлением такими, что ток в этой ветви не изменяется по сравнению с исходной схемой.При этом всегда следует учитывать то, что выбор конкретного метода для расчета заданной электрической цепи всегда стоит осуществлять, ориентируясь не только на ее структуру, но и учитывая глубину понимания данного метода расчета, т.к. это в конечном итоге может сократить требуемое время для расчета, что при одинаковых результатах расчета может служить критерием оптимального способа решения. Параметры элементов цепи в экспериментах определяются по методу трех приборов (вольтметр, амперметр, ваттметр) по схеме рис. Измерения электрических величин и фазового сдвига между напряжением и током на первой катушке производятся по схеме рисунка 2.3. Измерение фазового сдвига между напряжением и током на конденсаторе производится по схеме (рисунок 2.4). Фазовый сдвиг между напряжением и током определяется по формуле, град: ,(2.3) где? - фазовый сдвиг между напряжением и током, град;Фазовый сдвиг между током и напряжением определяется по формуле: ,(2.4) при этом для индуктивных элементов фазовый сдвиг больше нуля, а для емкостных - меньше нуля. Общее сопротивление второй катушки и конденсатора равно: Общее сопротивление цепи равно: Общий ток цепи равен: Напряжение на параллельно включенных элементах равно: Ток через конденсатор равен: Ток через вторую катушку равен: Напряжение между точками 2? и 6 равно: Напряжение между точками 6 и 4 равно: Напряжение между точками 4 и 3 равно: Напряжение между точками 3 и 2 равно: Активная потребляемая мощность равна: Реактивная потребляемая мощность равна: Полная потребляемая мощность равна: Мощность, выделяемая источником равна: , баланс мощностей сходится. Активная мощность, рассеиваемая цепью, равна: Напряжение между точками 2? и 5 равно: Напряжение между точками 5 и 4 равно: Напряжение между точками 4 и 3 равно: Напряжение между точками 3 и 2 равно: При встречном включении эквивалентное активное сопротивление равно: Эквивалентное реактивное сопротивление равно: Эквивалентное сопротивление цепи равно: По закону Ома для контура при встречном включении катушек ток будет равен: Ток отстает от напряжения, тогда фазовый сдвиг в цепи будет равен: .