Похожие работы
|
Методические указания, контрольные задания и типовые примеры по теоретической электротехнике - страница №2/8
Таблица 1.2
Задача 1.3. В схеме цепи постоянного тока рис.1.3 все токи необходимо определить методом наложения. Правильность расчёта токов проверить составлением баланса мощностей цепи. Ток ветви, содержащей источник ЭДС, проверить методом эквивалентного генератора. Параметры источников и других элементов цепи приведены в табл. 1.3. Таблица 1.3
Примечание. При расчёте цепи по методу наложения рекомендуем восполь-зоваться преобразованием треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду. 1.3. Типовые примеры решения задач Пример 1.1. В схеме цепи по рис.1.4 токи во всех ветвях определить методом контурных токов. Правильность расчёта токов проверить составлением баланса мощностей цепи. Дано: Е1 = 6 В, Е2 = 12 В, Jк = 9 А, r1= r2 = r3 = 2 Ом, r4 = r5 = =r6 = 6 Ом. РешениеПроизведем анализ топологии схемы. Число узлов у=4, количество ветвей в=7, число ветвей, содержащих только ЭДС вЕ=0, число ветвей с источниками тока вJ=1. Выберем положительные направления неизвестных токов и укажем их на схеме (см. рис.1.4). Такая подготовительная работа производится всегда и независимо от метода расчета цепи. В заданной схеме источник тока Jк и ветвь с резистором r3 можно заменить одной ветвью с сопротивлением r3 и источником ЭДС Ек = r3∙Jк (рис.1.5), хотя этого можно и не делать. При решении задачи методом контурных токов весьма важным является выбор независимых контуров, который произведем, используя граф цепи и его дерево (рис.1.6). Контуры будут независимыми, если в каждый из них будет входить только одна ветвь связи (на рис.1.6 показаны пунктирными линиями). В нашем случае схема содержит три независимых контура с контурными токами II , III , IIII. По второму закону Кирхгофа составляем уравнения для контурных токов: I I(r1 +r5+r2) - IIIr5 - IIIIr2 = Е1 - Е2; I II(r6 +r4+r5) - IIr5 - IIIIr4 = 0 ; [1.1] I III(r2 +r4+r3) - IIr2 - IIIr4= Е2 – Еk Подставляя числовые значения величин, получим: 10I I - 6III - 2IIII =- 6; 18I II - 6II - 6IIII = 0 ; (1.2) 10I III - 2II - 6IIIr4= - 6. Решение системы уравнений (1.2) можно выполнить любым известным методом. Если применить метод подстановки, то из третьего уравнения находим: IIII = 0,2I I + 0,6 III - 0,6. После подстановки IIII в первые два уравнения системы, получаем 9,6 I I – 7,2 III = - 7,2 –7,2 I I + 14,4I II = - 3,6. (1.3) Решая систему (1.3), получаем: По контурным токам определяем токи ветвей: I1 = II = -1,5А, I2 = IIII - II = 0, I3 = Jк +IIII = 7,5 А, I4 = I II - I III = 0,5 А, I5 = I I - I II = - 0,5 А, I6 = I II = - 1 А. Правильность расчёта токов проверим составлением баланса мощностей цепи. Для этого сначала находим напряжение Uк на зажимах источника тока, используя второй закон Кирхгофа. Uк - r3 I3 = 0, откуда Uк = 15 В. Σ Рист = Е1 I1+ Е2 I2 + Uк Jк = 126 Вт. Σ Рпотр = r1 I12 + r2 I22 + r3 I32 + r4 I42 + r5 I52 + r6 I62 = 126 Вт. Равенство мощностей источников и приемников подтверждает правильность решения. Пример 1.2. Методом узловых потенциалов определить токи во всех ветвях схемы цепи рис.1.7. Для контура “1-2-4-1” построить потенциальную диаграмму. Дано: Е1 = 12 В, Е2 = 6 В, Jк = 2 А, r1 = r2 = r3 = r4 = r5 = r6 = 1 Ом. следующая страница >> |
|