Для заданной схемы определить токи в ветвях с помощью уравнений составленных по законам Кирхгофа

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

Профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический

Университет

 

 

Кафедра Теоретических основ электротехники

% /нед

 

 

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине

«Электротехника и электроника»

 

12081.248.045.000 ПЗ

 

Группа	Фамилия И.О.	Подпись	Дата	Оценка
Студент	Биктаиров А. А.
Консультант	Фаррахов Р. Г.
Принял	Фаррахов Р. Г.

 

Уфа 2011 г.

 

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Уфимский государственный авиационный

технический университет»

 

«Теоретические основы электротехники»

Кафедра

 

ЗАДАНИЕ

«Электротехника и электроника»

на курсовую работу по дисциплине

Биктаиров А. А.

ВТ-248

Студент ______________Группа _____________

Фаррахов Р. Г. А.В.

Консультант________________

1. Тема курсовой работы: Расчёт электрических цепей

1. Расчет линейной электрической цепи постоянного тока

2. Основное содержание: ___________________________________________________________

3. Расчет трехфазных цепей

2. Расчет электрических цепей однофазного переменного тока

______________________________________________________

3. Требования к оформлению

ГОСТ

3.1. Пояснительная записка должна быть оформлена в редакторе Microsoft Word в соответствии с требованиями ______

1. Задание к каждой части курсовой работы

3.2. В пояснительной записке должны содержаться следующие разделы:

4. Выводы для каждой из основных тем, рассматриваемых в курсовой работе

ностей рассчитываемых величин, краткие пояснения к выполняемым расчетам

3. Расчеты с приведением формул, подстановкой числовых значений и размер-

2. Схема электрической цепи, сопоставимая рассматриваемой задаче

_______________________________________

 

 

соответствующие этапам расчета, графики и векторные диаграммы

1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника./А.С. Касаткин,

М.В. Немцов. - Изд.-8-е, перераб.-М.: «Высшая школа», 2005.-542 с.

схемы электрических цепей,

3.3. Графическая часть должна содержать:_______________________ ___________________________________________________________

Литература:_______________________________________________

_______________________________________________________

4. http://toe.ugatu.ac.ru

студентов неэлектротехнических специальностей. /Р.В.Ахмадеев,

3. Электротехника и электроника. Электрические цепи: Учебное пособие для

Белоусов; Ред. Л.В. Честная, -2-е изд., перераб. –М.: Высш.шк., 2001.-416с.

электроники: Учеб. Пособие для неэлектротех. спец. вузов/ Г.Г. Рекус, А.И.

2. Рекус Г.Г. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам ектротехнике и основам

И.В.Вавилова, Т.М.Крымская: Уфимск.гос.авиац.техн.ун-т.: -Уфа, 1999. -91 с.

_____________________________

 

Дата выдачи _____________ Дата окончания _____________

 

 

подпись

Руководитель ___________________

 

СОДЕРЖАНИЕ

1.Расчет линейной электрической цепи постоянного тока……………..............
1.1. Для заданной схемы определить все токи в ветвях с помощью уравнений составленных по законам Кирхгофа………………………………………...
1.2. Определить ток в ветви с R1 методом эквивалентного генератора…….. 1.3. Составить уравнение баланса мощностей……………………………….. 1.4. Определить показания вольтметра……………………………………….. 1.5. Определить ток I 1 в ветви c сопротивлением R 1по методу эквивалентного активного двухполюсника и построить график зависимости I 1 = f (R) при изменении R < R 1 < 10 R............................................................................ 1.6. Заменить резистор R1 нелинейным элементом и определить ток в нем..
2. Расчет электрической цепи однофазного переменного тока………………...
2.1.Определить показания приборов………………………………………..
2.2. Вычислить полную комплексную мощность цепи………………………
2.3. Повысить коэффициент мощности до 0,98 включением необходимого реактивного элемента Х ……………………………………………………….......
2.4. Построить векторные диаграммы токов и напряжений для режимов до и после компенсации……………………………………………………………...
3. Расчет трехфазной цепи……………………………………………………..
3.1. Составить схему включения приемников………………………………
3.2. Составить схему включения ваттметров для измерения активной мощности каждого трехфазного приемника…………………………………..
3.3 Определить линейные и фазные токи в каждом трехфазном приемнике. Построить векторные диаграммы токов и напряжений…………………….
Список литературы………………………………………………………………..

1. Расчет линейной электрической цепи

Постоянного тока

 

Для заданной схемы определить токи в ветвях с помощью уравнений составленных по законам Кирхгофа.

 

 

Проведем эквивалентное преобразование источника тока в источник ЭДС

 

c80 - 448761 - 21 R 1 = 24 Ом R 2 = 74 Ом R 3 = 95 Ом R 4 = 81 Ом R 5 = 28 Ом R 6 = 16 Ом E 1= E 3= E 4=0 E 2 =80 В E 5= 71 В E 6 = -17 В

 

 

Определим количество необходимых уравнений для первого и второго Законов Кирхгофа:

n_I = n_y -1 = 4-1=3, где n_y – количество узлов;

n_II = n_в-(n_y -1)=6-(4-1)=3, где n_в – количество ветвей.

Составим уравнения по первому закону Кирхгофа для трех узлов и по второму закону Кирхгофа для трех контуров:

Подставим числовые значения сопротивлений и ЭДС и решим полученную систему уравнений в программе Gauss. Получим:

 

 

Таким образом, токи ветвей равны:

1.2. Определить ток в ветви с R ₁ методом эквивалентного генератора.

 

 

 

Разорвем ветвь, исходящую из узла 1 и содержащую сопротивление R₁. Тогда в ветви появиться напряжение холостого хода U_xx, в остальных ветвях будут протекать токи I₂^’, I₃^’, I₄^’, I₅^’, I₆^’ соответственно. Определим эти токи с помощью уравнений Кирхгофа.

n_I = n_y -1 = 4-1=3

n_II = n_в-(n_y -1)=5-(4-1)=2

 

Составим уравнения по первому закону Кирхгофа для трех узлов и по второму закону Кирхгофа для двух контуров:

 

Подставим числовые значения сопротивлений и ЭДС и решим полученную систему уравнений в программе Gauss. Получим:

 

Таким образом, токи ветвей равны:

Рассчитаем напряжение холостого хода Uxx:

U_XX - R₃ I₃^’+ R₅ I₅^’ =E₅,

U_XX = R₃ I₃^’- R₅ I₅^’ +E₅,

U_xx= 71+95^.0,22787-28^.0,28434=84,68043B.

Необходимо определить R_эг

 

 

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Определим ток I ₁ по методу эквивалентного генератора.

 

A