1) Определить токи в ветвях электрической цепи и напряжения на всех ее элементах методом контурных токов и с помощью прямого применения законов Кирхгофа.
Исходная модель цепи
Программа:
% ввод исходных данных
E1=12; E2=16; E3=24;
R1=2; R2=6; R3=5; R4=20; R5=4;
% решение задачи по законам Кирхгофа
A=[-1 0 1 1 1
0 1 0 -1 -1
R1 0 R3 0 0
0 R2 -R3 R4 0
0 0 0 R4 -R5 ];
B=[ 0 0 E3-E1 E2-E3 0]';
I=A\B
% решение задачи методом контурных токов
R=[ R1+R3 -R3 0
-R3 R2+R3+R4 -R4
0 -R4 R4+R5];
E=[E1-E3 E3-E2 0]';
J=R\E
I1=-J(1)
I2=-J(2)
I3=J(2)-J(1)
I4=J(3)-J(2)
I5=-J(3)
Результаты расчета:
I =
1.7522
0.0531
1.6991
0.0088
0.0442
J =
-1.7522
-0.0531
-0.0442
I1 = 1.7522 A
I2 = 0.0531 A
I3 = 1.6991 A
I4 = 0.0088 A
I5 = 0.0442 A
2) Построить графики зависимости тока в ветви, содержащей резистор R3, от величины этого сопротивления этого резистора. Построить также график зависимости мощности, расходуемой в резисторе R3, от величины сопротивления резистора. Сопротивление резистора R3 должно изменяться в пределах от нуля до 100 Ом.
1.Метод эг - мощность p3
Метод эквивалентного генератора - определение Rg
2.Метод эг - ток i3
Метод
эквивалентного генератора - определение
I3
Метод эквивалентного генератора - определение Eg
3) Составить баланс мощностей заданной электрической цепи.
% входная потребляемая мощность цепи
P1=J'*R*J
% отдаваемая источниками мощность
P2=J'*E
P1 = 20.6018
P2 = 20.6018
4) Построить в масштабе потенциальную диаграмму внешнего контура цепи.
Потенциальная диаграмма
Расчетно-графическое задание №2
Расчет однофазной цепи синусоидального тока
Определить токи в ветвях и общий ток источника. Записать законы их изменения.
Определить напряжения на всех элементах цепи. Записать законы их изменения.
Составить баланс мощностей и определить погрешность расчета.
Построить топографическую векторную диаграмму режима работы цепи.
Расчет выполнять комплексным методом. Данные расчета записать в таблицу.
Таблица вариантов
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
R1, Ом |
20 |
50 |
100 |
0 |
20 |
50 |
80 |
60 |
150 |
100 |
R2, Ом |
0 |
40 |
50 |
200 |
100 |
0 |
120 |
140 |
25 |
50 |
L1, Гн |
0.30 |
0.40 |
0.20 |
0.50 |
0.15 |
0.10 |
0.2 |
0.25 |
0.15 |
0.20 |
L2, Гн |
0.15 |
0 |
0.10 |
0.10 |
0.35 |
0.35 |
0 |
0.30 |
0.40 |
0 |
C1, мкФ |
100 |
200 |
150 |
200 |
250 |
300 |
100 |
150 |
100 |
150 |
C2, мкФ |
300 |
150 |
0 |
100 |
0 |
50 |
250 |
0 |
0 |
80 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
E, В |
127 |
220 |
127 |
100 |
380 |
220 |
100 |
127 |
220 |
200 |
f, Гц |
100 |
50 |
100 |
400 |
50 |
50 |
400 |
150 |
200 |
50 |
Примечание. Каждый номер варианта, выданный преподавателем, состоит из двух цифр. По первой цифре номера выбираются значения сопротивлений резисторов, индуктивности катушек и емкости конденсаторов. По второй цифре выбирается номер схемы электрической цепи и параметры источника – действующее значение э.д.с. и частота.
1) Определить токи в ветвях и общий ток источника. Записать законы их изменения. Определить напряжения на всех элементах цепи. Записать законы их изменения. Составить баланс мощностей и определить погрешность расчета.
И
сходная
цепь
Программа:
E=127; f=100;
R1=20; L1=0.3; L2=0.15;
C1=1.0E-4;
C2=3.0E-4;
p=2*pi*i*f;
Z1=R1+p*L2+1/p/C2;
Z2=p*L1;
Z3=1/p/C1;
Z=Z1+Z2*Z3/(Z2+Z3);
I1=E/Z; U=E-I1*Z1;
I2=U/Z2; I3=U/Z3;
I1a=abs(I1)
I2a=abs(I2)
I3a=abs(I3)
UR1=I1*R1; UR1a=abs(UR1)
UL1=I2*p*L1; UL1a=abs(UL1)
UC1=I3/p/C1; UC1a=abs(UC1)
UL2=I1*p*L2; UL2a=abs(UL2)
UC2=I1/p/C2; UC2a=abs(UC2)
SR1=UR1*I1'
SL1=UL1*p*L1'
SC1=UC1/p/C1'
SL2=UL2*p*L2'
SC2=UC2/p/C2'
Результаты расчета:
I1a =1.7092
I2a =0.1576
I3a =1.8669
UR1a = 34.1849
UL1a = 29.7122
UC1a = 29.7122
UL2a =161.0928
UC2a =9.0678
SR1 =58.4305 + 0.0000i
SL1 =1.5075e+003 -5.3939e+003i
SC1 = -1.2729e+002 +4.5543e+002i
SL2 = -4.0868e+003 +1.4622e+004i
SC2 = -12.9489 +46.3309i