Теоретические основы электротехники. Линейные цепи постоянного и синусоидального тока: Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы

Расчетно-графическая работа выполняется на одной стороне стандартных (формата А4) листов белой писчей бумаги, на обложке которой должны быть указаны: шифр, фамилия и инициалы студента, учебная группа.

2 На первой странице (следующей после титульного листа) приводятся: формулировка задачи, схема электрической цепи и параметры ее элементов. Далее приводятся расчетные схемы со всеми необходимыми цифровыми и буквенными обозначениями, возможно использование графических редакторов.

3 Кратко даются пояснения по всем этапам расчета, при этом сначала записываются уравнения и расчетные формулы в общем виде, а затем производится подстановка числовых значений. Для всех используемых в расчетах величин указывается их размерность. Рисунки, графики, вспомогательные схемы, векторные диаграммы должны располагаться по тексту после соответствующих ссылок. Каждый рисунок должен быть подписан. В тексте допускаются только общепринятые сокращения слов.

4 Вычисления производятся с точностью, при которой относительная погрешность расчета не превышает 1 %.

5 Графики и диаграммы должны выполняться с соблюдением масштаба. Для координатных осей необходимо выбирать равномерные масштабы, кратные 1; 2; 2,5; 5; 10; и т. д. во всем диапазоне изменения величины. Все вертикальные шкалы должны быть оцифрованы равномерно на одной высоте и должны начинаться с нуля.

6 Незачтенная расчетно-графическая работа должна быть исправлена в соответствии с замечаниями и представлена на повторную рецензию. Для исправлений можно использовать обратную (чистую) сторону предыдущего листа. При большом количестве исправлений на одной странице ее нужно переписать и вклеить рядом со страницей, содержащей замечания рецензента.

7 Расчетно-графическая работа, выполненная не по варианту, оформленная неаккуртно и написанные неразборчиво, не рецензируются.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Пример 1. Расчет линейной электрической цепи постоянного тока

Для цепи, изображенной на рисунке 1, известны ЭДС Е₁ = 220 В, Е₂ = 110 В и внутренние сопротивления r₀₁ = 1 Ом, r₀₂ = 2 Ом источников питания, а также сопротивления r₁ = 5 Ом, r₂ = 15 Ом, r₃ = 25 Ом, r₄ = 7 Ом, r₅ = 30 Ом, r₆ = 20 Ом.

Необходимо:

1.   Составить систему уравнений для определения токов путем непосредственного применения законов Кирхгофа. Решать эту систему уравнений не следует.

2.   Определить токи ветвей методом контурных токов.

3.   Составить баланс мощностей.

4.   Построить потенциальную диаграмму для контура, включающего две ЭДС.

Решение

1. Задаёмся направлением токов всех ветвей и обозначаем эти токи на схеме. Стрелка источника ЭДС показывает направление увеличения потенциала. При определении направления тока следует учитывать тот факт, что ток в ветви течёт от большего потенциала к меньшему.

Схема на рисунке 1 имеет четыре узла и шесть ветвей. Для электрической цепи, содержащей у узлов линейно независимыми будут только y – 1 уравнения, поэтому составляем три уравнения по первому закону Кирхгофа:

Составляем уравнения по второму закону Кирхгофа для выбранных трех