Методы формирования уравнений электрического равновесия цепей: Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Основы теории цепей»

Страницы работы

Фрагмент текста работы

МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ УРАВНЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ ЦЕПЕЙ

Методические указания

к выполнению расчетно-графической работы

по дисциплине «Основы теории цепей»

Для студентов направлений

210300 «Радиотехника» и 210400 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»

Йошкар-Ола

2006

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ УРАВНЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ ЦЕПЕЙ

Методические указания

к выполнению расчетно-графической работы

по дисциплине «Основы теории цепей»

Для студентов направлений

210300 «Радиотехника» и 210400 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»

Йошкар-Ола

2006

УДК: 621.3.01

          Методы формирования уравнений электрического равновесия цепей: Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Основы теории цепей» для студентов направлений 210300 Радиотехника, 210400 телекоммуникации  / сост. Е.Н.Калачев.  – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. - 32 с.

           Предложены студентам варианты схем электрических цепей для самостоятельного их анализа. Приведены примеры и сделаны методические указания по исследованию различных методов расчета цепей при постоянном токе.

Печатается по решению

редакционно-издательского совета МарГТУ

Рецензент: каф. техн. наук, доцент Р.Г.Хафизов.

© Марийский государственный

Технический университет, 2006

Предисловие

Расчетно-графическая работа посвящена основным методам расчета электрических цепей и предназначена для организации самостоятельной работы студентов направлений 210300 «Радиотехника» (бакалаврист специальностей: 210302 «Радиотехника», 210303 «Бытовая радиоэлектронная аппаратура») и 210400 «Телекоммуникации» (специальность 210405 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»).

Расчетная схема электрических цепей и исходные данные заданий индивидуальны для каждого студента, вариант задания задается преподавателем.

Задания составлены по следующим темам:

1)  уравнения электрического равновесия цепи;

2)  методы, основанные на непосредственном применении законов Кирхгофа;

3)  метод контурных токов;

4)  метод узловых напряжений;

5)  метод двух узлов;

6)  метод наложения;

7)  метод эквивалентного источника;

8)  баланс мощности;

Задания выполняются студентами последовательно по мере изучения соответствующих разделов курса на лекционных и практических занятиях. Качество и ритмичность выполнения расчетно-графической работы студентами оценивается системой рейтинговой интенсивной технологией модульного обучения( РИТМ) в соответствии с технологической картой дисциплины.

Каждый раздел включает задания расчетного характера, методические указания и примеры выполнения расчетов электрических цепей постоянного тока. В конце каждого раздела приведен перечень литературных источников для дополнительного углубленного изучения рассматриваемых вопросов.

После выполнения всех заданий, проверки их преподавателем и написания введения, заключения и библиографического  списка, работа брошюруется и предоставляется на защиту.

Небрежно оформленные работы к защите не допускаются.

1. уравнениЯ электрического равновесия цепи

ЗАДАНИЯ

1.1. Составить основную систему уравнений электрического равновесия цепи, схема которой изображена на рис.1. Определить величины токов и напряжений на элементах этой цепи, величины параметров элементов для заданного варианта приведены в табл.1.

 


E1

 

Рис. 1

Таблица 1

Ва-

ри-

ант

E1, B

E2, B

E3, B

E4, B

E5, B

E6, B

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

R4, Ом

R5, Ом

R6, Ом

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1

10

0

10

0

10

0

10

100

10

100

10

100

2

-10

0

10

0

10

0

10

100

10

100

10

100

3

10

0

-10

0

10

0

10

100

10

100

10

100

4

10

0

10

0

-10

0

10

100

10

100

10

100

5

-10

0

-10

0

10

0

10

100

10

100

10

100

6

10

0

-10

0

-10

0

10

100

10

100

10

100

7

-10

0

10

0

-10

0

10

100

10

100

10

100

8

-10

0

-10

0

-10

0

10

100

10

100

10

100

9

0

10

0

10

0

10

50

500

50

500

50

500

10

0

-10

0

10

0

10

50

500

50

500

50

500

11

0

10

0

-10

0

10

50

500

50

500

50

500

* Примечание, знак минус показывает  то, что ЭДС направлена в противоположную сторону.

Окончание табл. 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

12

0

10

0

10

0

-10

50

500

50

500

50

500

13

0

-10

0

-10

0

-10

50

500

50

500

50

500

14

0

-10

0

-10

0

10

50

500

50

500

50

500

15

0

-10

0

10

0

-10

50

500

50

500

50

500

16

0

10

0

-10

0

-10

50

500

50

500

50

500

17

0

100

0

100

0

100

1000

50

1000

50

1000

50

18

0

-100

0

100

0

100

1000

50

1000

50

1000

50

19

0

100

0

-100

0

100

1000

50

1000

50

1000

50

20

0

100

0

100

0

-100

1000

50

1000

50

1000

50

21

0

-100

0

-100

0

100

1000

50

1000

50

1000

50

22

0

100

0

-100

0

-100

1000

50

1000

50

1000

50

23

0

-100

0

100

0

-100

1000

50

1000

50

1000

50

24

50

0

50

0

50

0

10

200

10

200

10

200

25

-50

0

50

0

50

0

10

200

10

200

10

200

26

50

0

-50

0

50

0

10

200

10

200

10

200

27

50

0

50

0

-50

0

10

200

10

200

10

200

28

-50

0

-50

0

50

0

10

200

10

200

10

200

29

50

0

-50

0

-50

0

10

200

10

200

10

200

30

-50

0

50

0

-50

0

10

200

10

200

10

200

31

10

0

0

0

10

10

10

100

10

0

100

10

32

10

0

0

0

10

10

20

50

20

0

50

10

33

10

0

0

0

10

10

50

20

50

0

10

20

34

10

0

0

0

10

10

10

50

20

0

10

10

35

10

0

0

0

10

10

10

10

10

10

10

10

36

10

0

0

0

10

10

50

50

50

50

50

50

37

10

0

20

0

30

0

10

10

10

10

10

10

38

0

30

0

20

0

10

20

20

20

20

20

20

39

50

0

20

0

10

0

100

100

100

100

100

100

40

0

20

50

0

20

0

200

200

200

200

200

200

41

50

0

50

0

100

0

500

500

500

500

500

500

42

10

0

50

0

10

0

100

50

100

50

100

50

43

10

0

50

0

0

100

50

50

50

50

50

50

44

50

0

0

0

100

0

100

100

100

100

100

100

45

100

0

100

0

0

0

200

200

200

200

200

200

46

20

0

0

20

0

0

100

50

100

50

100

50

47

20

20

0

20

0

0

100

100

50

50

100

100

48

50

50

50

0

0

0

50

50

100

100

20

20

49

100

100

100

100

0

0

10

50

10

10

100

100

50

10

10

10

20

0

0

10

10

10

100

100

100

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Основная система уравнений электрического равновесия позволяет определить токи и напряжения ветвей электрической цепи. В общем случае при расширенном топологическом описании цепи (каждый элемент представляется ветвью) число уравнений электрического равновесия равно удвоенному числу ветвей 2р.

Основная система уравнений электрического равновесия цепи включает топологические и компонентные уравнения. Топологические уравнения составляют , используя законы Кирхгофа, для такой цепи можно составить m=q-1 независимых уравнений баланса токов:

,                                                                             (1)

и n=p-q+1 независимых уравнений баланса напряжений:

                                                                            (2)

где q, p – число узлов и ветвей; I, U – ток и напряжение ветви цепи.

Компонентные уравнения для цепей постоянного тока – это уравнения составленные на основе закона Ома.

 При сокращенном топологическом описании (когда под ветвью понимают участок цепи по элементам которого протекает один и тот же ток) число уравнений, составленных на основе законов Кирхгофа и Ома,  уменьшается, однако сами уравнения приобретают более сложный вид. Так компонентное уравнение ветви, содержащей идеализированные

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
649 Kb
Скачали:
0