Реферат: Расчет простых и сложных электрических цепей
Тема: «Расчет простых и сложных электрических цепей»
Задача N1. (20 мин)
Определить комплексное сопротивление, проводимость, ток в цепи, напряжение на элементах и все виды мощностей в ЭЦ, представленной на рисунке 1, если />В, R = 200 Ом, L = 50 мкГн.
/>
Рис. 1.
Вызвать к доске курсанта для определения плана решения задачи и расчёта /> и />.
Решение.
1. />(Ом).
2. />(См).
Дополнительный вопрос отвечающему у доски из общего перечня вопросов для подготовки к занятию.
Вызов к доске второго курсанта для определения />.
3. /> (А).
4. />(B).
5. />(B).
Вопрос аудитории: Как записать мгновенные значения тока и напряжения, действующие в данной ЭЦ?
Пригласить к доске третьего курсанта для записи мгновенных значений реакций тока и напряжений.
Для дальнейшего решения задачи вызвать к доске четвёртого курсанта и определить мощности, развиваемые (отдаваемые) источником напряжения.
а) Комплексная мощность.
/>(Вт),
/>.
б) Активная мощность, развиваемая источником.
/>(Вт).
/>(Вт).
Вопрос аудитории: По каким ещё известным формулам можно определить среднюю или активную мощность?
Вызвать к доске очередного курсанта для определения активной мощности, потребляемой цепью.
а) /> (Вт).
б) /> (Вт).
в) />(Вт).
г) />(Вт).
Вопрос отвечающему у доски курсанту: Оценить и охарактеризовать соотношения активных мощностей – развиваемой генератором и потребляемой цепью?
Определить реактивные мощности: развиваемую источником и потребляемую цепью по одной из известных формул:
а) />(Вар).
Вопрос группе: Каким элементом данной ЭЦ определяется реактивная мощность?
б)/> (Вар).
Определить полную мощность и коэффициент мощности.
а) />(мВА).
б) /> (мВА).
в) />.
/>Построить треугольник мощностей в выбранном масштабе.
Вывод: Итог решения задачи №1.
Расчёт цепей методом узловых напряжений
Задача 2. (10 мин)
Дано: />, />, />, />
Определить: /> по МУН для схемы, представленной на рисунке 2 (без расчетов в числах)
/>
Рис. 2.
Решение:
Наметить план решения задачи: Выбрать базисный узел, определить число уравнений, написать уравнения, вычислить реакции через узловые напряжения.
Вопрос: Почему в качестве базисных узлов нельзя брать узлы 2 и 3?
Уравнения для узлов 2 и 3:
Узел 2: />,
Узел 3: />.
Вопрос: Какими способами необходимо решать систему уравнений для определения /> и />? (методы подстановки и Крамера).
Определение реакций: />.
Вопрос: Начертить схемы двухполюсников />, если их сопротивления заданы выражениями:
/>; />; />; />;
Задача № 3 (15 мин).
Дано:/>(А); /> (В); />;
/>
Определить: напряжения />для схемы, представленной на рисунке 3.
--PAGE_BREAK--/>
Рис. 3.
Обсудить план решения задачи (определить базисный узел, потенциальные узлы, число уравнений, написать уравнения, вычислить узловые напряжения и реакции).
Решение:
Узел 2 />,
Узел 1 />,
Узел 3/>.
Подставив в уравнение 1 числовые значения параметров схемы, получим:
/>
/>, отсюда:
/>
/>.
/>
Аналогично подставим числа в уравнение 2 и определим напряжение />:
/>, отсюда:
/>/>
/>(В).
/>(В).
Таким образом:
/>(В).
Расчёт цепей методом контурных токов
Задача № 4(10 мин.).
Дано: />
Определить: />по МКТ для схемы, представленной на рисунке 4 (без числового расчета).
/>
Рис. 4.
Решение:
Определить план решения задачи: Начертить один из вариантов деревьев цепи, определить число уравнений, написать уравнения, вычислить реакции через контурные токи.
/>
Контур 2: />,
Контур 3: />,
Контур 1: />.
Определение реакций:
/>
Задача № 5 (15 мин.)
Для схемы задачи № 3 (рисунок 5) определить напряжения /> и /> методом МКТ.
/>
Рис. 5
Дано: />(А); /> (В); />;
/>
Наметить план решения задачи, т.е. определить число независимых уравнений, начертить один из вариантов дерева цепи, показать контура и направления токов контуров, написать уравнения и вычислить реакции через токи контуров.
Решение:
/>
Уравнения для токов контуров:
Контур 1: />,
Контур 2: />,
Контур 3: />.
Подставим числовые значения параметров схемы в уравнение (2) и определим ток:
/>.
Отсюда:
/>
Определим напряжение />:
/>/>(В).
Определение тока />, напряжения />.
/>.
/>/>
/>
/>.
Вывод: Итог решения задач №3 и №5. Обсуждение с группой
Задача № 5 Решить самостоятельно. Методом МКТ и МУН.
Дано:/>
/>
Определить: Ток /> методами МКТ и МУН. (Рисунок 6)
/>/>
Рис. 6.
Литература, используемая для подготовки к лекции: Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1986. (Учебник); Бакалов В.П. и др. Теория электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1998. (Учебник); Качанов Н.С. и др. Линейные радиотехнические устройства. М.: Воен. издат., 1974. (Учебник); В.П. Попов Основы теории цепей – М.: Высшая школа, 2000.(Учебник)