практические работы с методическими указаниями. робочий зошит з практичних робіт ТОЕ. Лекция методы
 Скачать 1.21 Mb.
|
|
Тема: Розрахунок електричних кіл методом еквівалентного генератора Мета: навчитися практично використовувати метод еквівалентного генератора для розрахунку електричних кіл постійного струму Методичні вказівки: В практичних розрахунках часто немає необхідності знати режими роботи усіх елементів складного ланцюга, але ставиться задача дослідити режим роботи однієї певної гілки. Для визначення струму, напруги, потужності цієї гілки можна скористатися одним з раніше описаних методів розрахунку. При розрахунку складного електричного ланцюга приходиться виконувати значну обчислювальну роботу навіть у тому випадку, коли потрібно визначити струм в одній гілці. Об'єм цієї роботи в декілька раз збільшується, якщо необхідно встановити зміни струму, напруги, потужності при зміні опору даної гілки, так як обчислення потрібно проводити декілька разів, задаючись різними величинами опору. Розв’язок такої задачі значно спрощується при використанні методу еквівалентного генератора. Цей метод дає можливість обрахувати струм лише однієї гілки схеми. Його можна використовувати і за необхідності замінити частину схеми еквівалентною гілкою. Сутність розрахунку полягає в заміні складної розгалуженої схеми еквівалентною їй одноконтурною з підлеглим для визначення струмом. Перш за все схему розбивають на дві частини: резистор опором Rn (струм в котрому Іn потрібно обчислити) і всю останню частину схеми, котра буде живити цей резистор. Ця частина схеми є активним двополюсником (рис. 1). Будь-який активний двополюсник можна замінити еквівалентним йому генератором (рис. 2). ЕРС генератора дорівнює напрузі між затискачами a та b активного двополюсника в режимі холостого хода. Внутрішній опір генератора дорівнює еквівалентному опору пасивного двополюсника відносно вхідних затискачів. Пасивний двополюсник отримують із активного, закорочуючи ідеальні джерела ЕРС та розриваючи ідеальні джерела струму.  Рис.1 Рис. 2 Таким чином, вихідну схему довільної конфігурації можна замінити одноконтурною, а розрахунковій струм обчислити за наступною формулою:  Приклад виконання практичної роботи №6: Побудувати графіки залежності струму і потужності в гілках 2-4 від опору в цій гілці.  Дано: Е1=120 В Е2=100 В R1=20 Ом R2=20 Ом R3=30 Ом R4=30 Ом І2(R2), P2(R2) - ? Розв’язок Для розв’язку задачі використаємо метод еквівалентного генератора. Відключимо гілку 2 – 4 для визначення напруги холостого ходу.  Після відключення гілки 2 – 4 отримали схему з двома вузловими точками 1 та 3, зображена в деякому іншому вигляді:  Для розрахунку цієї схеми доцільно використати метод вузлової напруги. Знаходимо провідності гілок: Завдання для виконання практичної роботи №6: ПРАКТИЧНА РОБОТА №7 Тема: Розрахунок електричних кіл символічним методом при змішаному з'єднанні елементів Мета: навчитися розраховувати електричні кола символічним методом при змішаному з'єднанні елементів Методичні вказівки: За Приклад виконання практичної роботи №5: В ланцюгу змінного струму з’єднані змішано декілька ділянок (рис. 1). Задано:  Ом;  Ом;  Ом;  Ом;  А.Визначити символічним методом струми  , напругу  , повну потужність S, активну Р та реактивну Q потужності ланцюга. Побудувати векторну діаграму в осях комплексних чисел. Дано: Ом Ом Ом Ом А , , S, Q, Р - ?Рис. 1 Розв'язок. 1. Визначимо еквівалентний опір гілки з послідовним з'єднанням ділянок:  2. Визначимо напругу на паралельних гілках:  3. Виразимо струм  , виразимо комплексний опір гілки в показовій формі  : 4. Визначимо струм  по першому закону Кірхгофа. Для цього струми паралельних гілок слід виразити в алгебраїчній формі:    5. Визначимо еквівалентний опір всього ланцюга:     6. Визначимо напругу ланцюга:  7. Визначимо повну потужність в символічній формі. Для цього використовується спряжений комплекс струму  А.  Отже, повна потужність ланцюга 152,8 ВА; активна потужність 151,3 Вт; реактивна потужність -15,3 Вар. Будуємо векторну діаграму ланцюга в осях комплексних чисел (рис.2). mU=10 В/см; mІ=1 А/см.  рис. 2 Завдання для виконання практичної роботи №7: 1. В ланцюгу змінного струму з’єднані змішано декілька ділянок (рис. 3). Напруга та повні опори ділянок задані в символічній формі в таблиці 1. Визначити: струми гілок; струм в нерозгалуженій частини ланцюга; повну потужність ланцюга; активну та реактивну потужності. Побудувати векторну діаграму в осях комплексних чисел. Вказівка. Див. розв'язок типового прикладу.  Рис. 3 Таблиця 1
2. В ланцюгу змінного струму з’єднані змішано декілька ділянок (рис.4). Повні опори ділянок та один додатковий параметр задані в символічній формі в таблиці 2. Визначте наступні параметри, якщо вони не задані в таблиці 2: напругу ланцюга, струми гілок, струм в нерозгалуженій частині ланцюга, повну потужність ланцюга, активну та реактивну потужності ланцюга. Побудуйте векторну діаграму в осях комплексних чисел.  Рис. 4 Таблиця 2
ПРАКТИЧНА РОБОТА №8 |
А
В
А
А
В
В
В
В