Госы. Вопросы Промышленные технологии и (инновации (Малеткина). Промышленные лазерные технологии (Реймер И. В.)
 Скачать 0.79 Mb.
|
8. Методы расчета сложных электрических цепей. Метод Кирхгофа и метод узловых потенциалов. Опишите пошагово процедуру расчета с помощью данных методов.Метод Кирхгофа. Основан на применении законов Кирхгофа. 1 закон Кирхгофа : Алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. 2 закон Кирхгофа: В любом контуре электрической цепи алгебраическая сумма падений напряжения на элементах равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в этом контуре. Ветви - это проводящие участки цепи между узлами. Узел - это область соединения ccдвух и более ветвей. Пошаговая процедура расчёта: Выберем произвольно положительные направления токов во всех ветвях цепи, а также условно положительное направление обхода. Определяем количество контуров (К), узлов (У) и ветвей (В) Для У-1 узлов записываем 1 закон Кирхгофа Записываем В-(У-1) уравнений по 2 закону Кирхгофа для контуров. Решая систему уравнений, найдем искомые токи, а, зная сопротивления ветвей, можно найти напряжения между узлами. Метод узловых потенциалов Определяем количество узлов и определяем в них потенциал, при этом одному из узлов присваиваем нулевой потенциал. Для У-1 узлов записываем первое уравнение Кирхгофа По закону Ома для участка цепи выражаем токи в ветвях через введенные нами потенциалы Подставляем полученное выражение в уравнение по первому закону Кирхгофа. Получаем систему из У-1 уравнений с У-1 неизвестным Решаем систему, находим потенциалы узлов Подставляем полученные потенциалы в выражения для токов в ветвях, получаем искомый ток. написано МГ 9. Методы расчета сложных электрических цепей. Метод контурных токов и метод наложения. Опишите пошагово процесс расчетов с помощью данных методов.Общая задача расчета – определение токов во всех участках(ветвях) цепи при заданных параметрах элементов цепи и известной конфигурации Метод контурных токов. На время забываем про существующие токи в ветвях, а вводим так называемые контурные. С учетом контурных токов записываем К-уравнения по 2 закону Кирхгофа Решаем систему из К-уравнений с К-неизвестными, т.е. находим контурные токи Определив контурные токи из полученных систем уравнений, найдем токи в ветвях. Метод наложения Ток в любой k-ой ветви сложной электрической цепи можно найти, составив уравнения контурных токов, выбрав контуры так, чтобы k-ая ветвь входила только в один контур. Тогда ток в k-ой ветви будет равен контурному току, определенному по методу контурных токов.  Таким образом, ток в k-ой цепи, создаваемый несколькими источниками ЭДС, включенный в разных участках схемы, равен алгебраической сумме токов, вызываемых каждой из ЭДС в отдельности – это и есть ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ или НАЛОЖЕНИЯ. Принцип суперпозиции справедлив только для линейных цепей и называется принципом независимости действия, так как базируется на предположении, что каждое слагаемое сложного воздействия на линейную цепь вызывает свой отклик независимо от того, действуют ли в системе другие слагаемые. проверено МГ 10. Выпрямители. Принцип работы одно- и двухполупериодного выпрямителя. Преимущества и недостатки данных устройств. Сглаживающие фильтры.Выпрямитель - устройство, преобразующее переменный ток в постоянный, при помощи элементов, обладающих односторонней проводимостью. Состоит из трансформатора, диода (осуществляет выпрямление), сглаживающего фильтра. Качество выпрямителя определяется коэффициентом пульсации Р, равно отношению величины пульсаций к постоянной составляющей входного напряжения. Однополупериодный выпрямитель. В течение первой половине цикла переменного тока диод находится в состоянии прямого подключения. Следовательно, ток протекает от отрицательной стороны вторичной обмотки трансформатора, через сопротивление нагрузки, через диод, обратно к положительной стороне вторичной обмотки. Ток, выходящий из выпрямительного контура появляется в виде положительной полуволны. В течение второй половины цикла переменного тока диод находится в состоянии обратного подключения, следовательно, тока в цепи нет.у однополупериодных выпрямителей только одна полуволна постоянного тока на выходе при каждом полном цикле переменного тока на входе. Его недостатки: Большой коэффициент пульсации Низкий КПД Достоинства: Простота схемы Использование только одного диода Двухполупериодный выпрямитель - устройство или контур, проводящий ток в течение обеих половин цикла переменного тока. Часто такие выпрямители состоят из 4 диодов, включенных по мостовой схеме. Входное гармоническое напряжение поступает на одну из диагоналей моста, а нагрузка включается во вторую диагональ. Выходное напряжение мостового выпрямителя в два раза больше, чем у двухполупериодного выпрямителя, поскольку через «мост» протекает воздействие всего напряжения. В таком выпрямителе в течении двух полупериодов ток через нагрузку идет в одном направлении.К достоинствам схемы можно отнести возможность использования диодов с меньшим обратным напряжением и высокий КПД. Сглаживающие фильтры. Предназначены для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения. Емкостный фильтр - конденсатор большой емкости, включенный параллельно нагрузочному сопротивлению. Во втором полупериоде ток через нагрузку бежит за счет разрядки конденсатора. Чем больше емкость конденсатора, тем меньше пульсаций. Индуктивный фильтр(дроссель) включается последовательно нагрузочному сопротивлению. Сглаживание пульсаций основывается на явлении самоиндукции, которая изначально препятствует нарастанию тока, а затем поддерживает его при уменьшении. Имеют свойства запасать энергию и потом, при отсутствии тока или его уменьшении, отдавать ее в цепь, поддерживая ток в нагрузке. Реализуется возможность быстрой зарядки и медленной разрядки цепи. проверено МГ |