- •Курсовой проект
- •1 Решение линейной электрической цепи постоянного тока
- •1.1 Составление на основании законов Кирхгофа системы уравнений для определения токов схемы
- •1.2 Определение токов схемы методом контурных токов
- •1.3 Определение токов схемы методом наложения
- •1.4 Составление баланса мощностей схемы
- •1.5 Определение тока во второй ветви методом эквивалентного генератора
- •1.6 Построение потенциальной диаграммы для контура, включающего обе эдс
- •3 Решение однофазной линейной электрической цепи переменного тока
- •3.1 Схема замещения электрической цепи, определение реактивных сопротивлений элементов цепи
- •3.2 Определение действующего значения токов цепи
- •3.3 Составление уравнения мгновенного значения тока источника
- •3.4 Составление баланса активных и реактивных мощностей
- •3.5 Построение векторной диаграммы токов и напряжения
- •4 Решение трёхфазной линейной электрической цепи переменного тока
- •2 Решение нелинейных электрических цепей постоянного тока
- •4.1 Нахождение фазных токов
- •4.2 Нахождение линейных токов
- •4.3 Определение активной, реактивной и полной мощности каждой фазы и все трёхфазной цепи
- •4.4 Построение в масштабе векторной диаграммы трёхфазной цепи
- •5 Исследование переходных процессов в электрических цепях
- •5.1 Определение длительности переходного процесса
- •5.2 Построение графиков
4.1 Нахождение фазных токов
Находим фазные токи:
4.2 Нахождение линейных токов
Найдём линейные токи
А;
А;
А.
4.3 Определение активной, реактивной и полной мощности каждой фазы и все трёхфазной цепи
Вычисляем мощность фаз:
Вычисляем общую мощность фаз:
.
4.4 Построение в масштабе векторной диаграммы трёхфазной цепи
Строим
в масштабе векторную диаграмму напряжений
и токов. Векторы фазных токов
строится
под углами
к действительной оси.
Выбираем масштаб токов 2 см = 1 А. Масштаб напряжения 1 см = 20 В
Векторная диаграмма представлена в приложении Г.
5 Исследование переходных процессов в электрических цепях
Цепь
с последовательно включенным конденсатором
емкостью
и сопротивлением
подключается к источнику постоянного
напряжения
(переключатель в положении 1).
Определить
законы изменения переходных напряжений
и тока при заряде конденсатора и
построить их графики. Затем цепь
отключается от источника и одновременно
переключатель переводится в положение
2. Определить законы изменения переходных
напряжений и тока при разряде конденсатора
и построить их графики. Определить
практическую длительность заряда и
разряда конденсатора и энергию
электрического поля при
.
Схема цепи приведена на (рисунок 5.1)
Дано:
Определить:
1.Переключаем переключатель в положении 1 (заряд конденсатора).
Быстрота заряда конденсатора зависит от параметров цепи и характеризуется постоянной времени заряда конденсатора.
Согласно схеме
На основании второго закона коммутации получены законы, характеризующие напряжение и ток при заряде конденсатора:
(5.1)
(5.2)
где,
- напряжение источника.
−
установившееся
значение напряжения при заряде
конденсатора.
−свободная
составляющая напряжения при заряде
конденсатора.
5.1 Определение длительности переходного процесса
Длительность заряда конденсатора:
Вычислим
значения напряжения на конденсаторе
при его заряде для значений времени
,
.
Аналогично вычисляем значение зарядного тока согласно закону изменения переходного тока при заряде конденсатора для значений времени , . Данные расчета сведены в таблицу 5.1
Таблица 5.1
t, с |
0 |
τ |
2τ |
3τ |
4τ |
5τ |
i, мА |
100 |
36,7 |
13,5 |
4,9 |
1,8 |
0,7 |
Из
построенных графиков
и
можно для любого момента времени
определить значения
и
,
а также рассчитать запасенную энергию
в электрическом поле заряженного
конденсатора.
Найдём энергию при .
2. Переключаем переключатель в положении 2 (конденсатор разряжается через сопротивления R).
Быстрота разряда конденсатора также зависит от параметров цепи и характеризуется постоянной времени разряда конденсатора.
На основании второго закона коммутации получены законы, характеризующие напряжение и ток при разряде конденсатора:
(5.3)
(5.4)
где - напряжение заряженного конденсатора до начала разряда.
Длительность разряда конденсатора
Вычислим значения напряжения на конденсаторе при его разряде для значений времени , .
Аналогично вычислим значения разрядного тока согласно закону изменения переходного тока при разряде конденсатора для тех же значений времени
Найдём энергию при .
