|
Содержание работы или список заданий
|
Задание №1.
Расчет цепей постоянного тока при последовательно-параллельном соединении элементов (приложение 1).
Порядок выполнения задания.
1.1. По ПЭС цепи (рис.1.1) составить для нее расчетную схему с учетом значения RBH (рис.1.2).
1.2. Используя формулы для определения эквивалентного сопротивления при последовательном и параллельном соединении резисторов привести схему к виду, представленному на рис. 1.3.
1.3. Рассчитать ток нагрузки, потребляемый от Е1, падение напряжения на Е1, значения мощностей: потребляемой нагрузкой РН, рассеиваемой на внутреннем сопротивлении РПОТ (мощность потерь) и выделяемую источником питания РЕ, а также определить КПД цепи.
1.4. Рассчитать, пользуясь законом Ома, токи во всех ветвях, падения напряжения и рассеиваемые мощности для всех резисторов.
1.5. Составить в буквенных обозначениях систему уравнений для расчета цепи по законам Кирхгофа, подставить в нее полученные в результате расчетов значения токов и напряжений и проверить правильность расчетов с использованием закона Ома по законам Кирхгофа.
1.7. На ПЭС цепи указать значения и направления токов во всех ветвях и значения падений напряжений для всех элементов схемы, как показано на рис. 1.4.
1.8. Определить суммарную мощность, рассеиваемую на резисторах, и сравнить результат со значением мощности нагрузки, рассчитанном в п. 1.3.
Рис. 1.1 Рис. 1.2
E_1=12 В; R_ВН1=2 Ом;
R_1=5 Ом; R_2=R_3=10 Ом.
Рис.1.3 Рис.1.4
P_E=12 Вт; P_Н=10 Вт; P_(R_1 )=5 Вт; P_(R_2 )=2,5 Вт; P_(R_3 )=2,5 Вт;
P_(R_1 )+P_(R_2 )+P_(R_3 )=5+2,5+2,5=10 Вт=P_Н; η=P_Н⁄(P_E=0,83.)
I_(R_1 )=I_(E_1 )=I_(R_2 )+I_(R_3 ); 1=0,5+0,5.
〖-U〗_(E_1 )+U_(R_1 )+U_(R_2 )=0; -10+5+5=0.
-U_(R_3 )+U_(R_2 )=0; -5+5=0.
Задание № 2.
Расчет цепей постоянного тока по методу контурных токов и проверка правильности решения по законам Кирхгофа (приложение 2).
Порядок выполнения задания.
2.1. Провести анализ конфигурации цепи, определить число ветвей и узлов и рассчитать число уравнений, которые необходимо составить для расчета по 1-му и 2-му законам Кирхгофа, а также для расчета по методу контурных токов.
2.2. По ПЭС цепи составить для нее расчетную схему с учетом внутренних сопротивлений источников ЭДС, обозначить на ней линейно независимые контуры и выбрать направления их обхода.
2.3. Составить систему линейных алгебраических уравнений для расчета цепи по методу контурных токов.
2.4. Решить систему уравнений и определить контурные токи.
2.5. Определить значения и направления истинных токов для всех ветвей и обозначить их на ПЭС цепи.
2.6. Рассчитать значения падений напряжений для всех элементов цепи и обозначить их на ПЭС.
2.7. Рассчитать ток нагрузки, потребляемый от Е1 и Е2, падение напряжения на Е1 и Е2, значения мощностей: потребляемых от Е1 и Е2 нагрузкой P_(Н_1 ) и P_(Н_2 ); рассеиваемых на внутренних сопротивлениях P_(〖ПОТ〗_1 ) и P_(〖ПОТ〗_2 ) (мощности потерь); выделяемых источниками питания P_(E_1 ) и P_(E_2 ); рассеиваемых на всех резисторах, а также определить КПД цепи.
2.8. Проверить баланс мощностей, т.е. убедиться, что сумма мощностей, рассеиваемых на резисторах, и мощностей потерь совпадает с мощностью, расходуемой всеми источниками ЭДС, и рассчитать КПД цепи.
2.9. Составить систему уравнений для расчета цепи по законам Кирхгофа в буквенных обозначениях, подставить в нее значения токов и напряжений, полученных при предыдущих расчетах и проверить правильность решения.
2.10. Окончательное решение представить в виде ПЭС цепи с обозначением токов и напряжений и с представленными результатами проверок, как показано на рис.1.4.
Рис.1.4
P_E=12 Вт; P_Н=10 Вт; P_(R_1 )=5 Вт; P_(R_2 )=2,5 Вт; P_(R_3 )=2,5 Вт;
P_(R_1 )+P_(R_2 )+P_(R_3 )=5+2,5+2,5=10 Вт=P_Н; η=P_Н⁄(P_E=0,83.)
I_(R_1 )=I_(E_1 )=I_(R_2 )=I_(R_3 ); 1=0,5+0,5.
〖-U〗_(E_1 )+U_(R_1 )+U_(R_2 )=0; -10+5+5=0.
-U_(R_3 )+U_(R_2 )=0; -5+5=0.
|