КР 1 вариант 7. 1 Составим уравнения электрического равновесия цепи на основе законов Кирхгофа
![]()
|
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Анализ исходных данных показывает, что внутреннее сопротивление источника тока Rгт значительно больше соротивления резисторов схемы. Практически не будет влиять на распределения токов в схеме и в ходе расчета им можно пренебречь. ![]() ![]() ![]() 1 Составим уравнения электрического равновесия цепи на основе законов Кирхгофа. 1.1 Укажим направления токов на схеме 1.2 Считаем количество узлов nу=3 и количество ветвей nв=5, в том числе количество ветвей с источником тока nт=1 1.3 Определяем количество уравнений, которое необходимо составить по законам Кирхгофа для токов и напряжения по ЗТК nу-1=3-1=2 по ЗНК N=nв-(nу-1)-nт=5-(3-1)-1=2 1.4 Выбираем N=2 контура в схеме и направление их обхода для составления уравнений. Учитываем что в контур нельзя включать ветвь с источником тока, если неизвестно напряжение на его зажимах Выбираем контуры 1-2-1 1-2-3-1 1.5 Составим систему уравнений ![]() ![]() ![]() 2 Расчет токов методом узловых напряжений ![]() 2.1 Заземляем узел 2 так как к нему подходит 4 ветви 2.2 Составляем nу-1=3-1=2 уравнения для неизвестнух напряжений в узлах 2 и 3 в канонической форме оно имеет вид ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() С учетом элементов цепи оно будет иметь вид ![]() ![]() ![]() ![]() После числовых подставлений ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2.3 Находим токи в схеме использую одну из форм закона Ома ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По сопротивлению R5 протекает ток ![]() ![]() 3 Расчет тока Rx=R1 методом наложения 3.1 Примем за основу токи, указанные на схеме следовательно рассчитаем ток I1 3.2 Составим первую частичную схему с источником ЭДС Е исключив источник тока Iг На частичной схеме указываем частичные токи и определим ток ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 3.3 Составим вторую частичную схему с источником тока Iг замкнув источник ЭДС Е и используя формулу разброса токов определим ток ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 3.4 Находим ток через R1 ![]() ![]() 4 Определим значение сопротивления Rx, при котором в нем будет выделятся максимальная мощность Для решения задачи воспользуемся методом эквивалентного генератора 4.1 Определим напряжение холостого хода Uxx по второму закону Кирхгофа ![]() По методу 2х узлов ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 4.2 Определим входное сопротивление Rbx ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 4.3 Расчет максимальной мощности в R1 Максимальная мощность в R1 будет выделяться тогда, когда R1=Rbx ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 5 Баланс мощности ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Задача решена верно так как баланс мощности сошелся ![]() погрешность не превышает 3% ![]() ![]() Задача 1.2 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определим сопротивление реактивных элементов ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Расчет токов символическим методом ![]() Определим комплексные сопротивления ветвей ![]() ![]() ![]() комплексное сопротивление первой ветви ![]() ![]() модуль комплексного сопротивления первой ветви ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() комплексное сопротивление второй ветви ![]() ![]() ![]() комплексное сопротивление третьей ветви ![]() ![]() ![]() Определим токи в ветвях ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2 Уравнения по законам Кирхгофа для мгновенных значений ![]() Запишим систему уравнений по законам Кирхгофа в символьном виде и проверим правильность решения ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 4 Баланс мощности Правильность расчетов проверяется составлением баланса мощности Баланс активных мощностей ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Баланс реактивных мощностей ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 5 Мгновенные значения токов ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() период колебаний ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |