Курсовая ТЭЦ. Пример выполнения курсовой работы ТЭЦ. Исследование линейных электрических цепей наименование темы пояснительная записка

• Название: Исследование линейных электрических цепей наименование темы пояснительная записка
• Анкор: Курсовая ТЭЦ
• Дата: 03.12.2022
• Размер: 449.18 Kb.
• Имя файла: Пример выполнения курсовой работы ТЭЦ.docx
• Тип: Исследование; #825828
• страница: 3 из 22

Расчет электрических цепей при постоянном воздействии

1. Теоретическая часть

   1. Основные законы, используемые при расчете электрических цепей

Основные законы, используемые при расчете электрических цепей – это законы Ома, Кирхгофа и Джоуля – Ленца.

1. 
   Закон Ома
   

Для существования тока в проводнике необходимо создать разность потенциалов на его концах.

Закон Ома утверждает: ток на участке электрической цепи, не содержащем источников, прямо пропорционален напряжению, приложенному к этому участку, и обратно пропорционален сопротивлению этого участка.

В том случае, если участок электрической цепи содержит источники энергии, следует применять обобщенный закон Ома. Выделим в сложной электрической цепи ветвь, содержащую источник ЭДС и сопротивление R (рисунок 1).



Рисунок 1
Выберем условно положительное направление тока от точки 1 к точке 2.

Выразим потенциал точки 1 через потенциал точки 2:
φ₁ = φ₂ − Е + IR (1)

тогда ток определится выражением

_{I =} φ₁−φ₂+Е

R

(2)

При составлении уравнений по обобщенному закону Ома следует помнить правила:

1. 
   потенциал точки, от которой течет ток, считается положительным, к которой течет ток, – отрицательным;
   
2. 
   ЭДС берется со знаком «плюс», если ее действие совпадает с направлением тока, «минус» – если ее действие противоположно току.
   
1. 
   Законы Кирхгофа
   

Для расчета электрических цепей используют два закона Кирхгофа. Первый закон Кирхгофа применяется к узлам электрической цепи и выражает баланс токов в них.

Первый закон Кирхгофа состоит в том, что алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. В общем виде формулировку этого закона можно записать как

^∑𝐧 𝐢_𝐧 = 𝟎

(3)

Токи, направленные к узлу, берутся с одним знаком, токи, направленные от узла – с противоположным.

Второй закон Кирхгофа применяется к контурам электрической цепи и выражает баланс напряжений в них: алгебраическая сумма ЭДС в замкнутом контуре равна алгебраической сумме падений напряжения на элементах этого контура. При составлении уравнений действует следующее правило знаков: электродвижущая сила берется со знаком плюс, если ее действие совпадает с направлением обхода контура, падение напряжения берется со знаком плюс, если направление тока в элементе совпадает с направлением обхода контура, в противном случае знак – минус.

3. 
   Закон Джоуля – Ленца
   

Количество теплоты, выделяемой током в проводнике за время dt, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени, в течение которого протекает ток.

𝐝𝐐 = 𝐢^𝟐𝐑𝐝𝐭 (4)
Любой электрический прибор рассчитан на потребление определенной энергии в единицу времени, то есть на определенную мощность. Мгновенная мощность равна отношению работы, совершаемой за время dt, к этому интервалу времени:

𝐩 = ^𝐝𝐀 = ^{𝐮𝐢𝐝𝐭} = 𝐮𝐢 (𝟓)



𝐝𝐭 𝐝𝐭

Используя закон Ома, закон Джоуля – Ленца можно записать в виде
𝐩 = 𝐮𝐢 = 𝐢^𝟐𝐑 = ^𝐮𝟐

𝐑