РГЗ 2, 2 схема-1
.docxФедеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Саяно-Шушенский филиал
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №2
Электрические цепи при гармоническом воздействии
Вариант № 2
Преподаватель __________ В.Ю.Ельникова
подпись, дата
Студент ГЭ17-02Б 1721549 __________ Д.А.Артюх
номер группы номер зачетной книжки подпись, дата
п. Черёмушки, 2018
Содержание
Задание 2.1. Электрические цепи при синусоидальном воздействии 2
Данные схемы 3
Задание 3
Выполнение работы 3
1. Построить комплексную схему замещения цепи 4
2. Найти любым известным методом комплексные действующие значения всех напряжений и токов заданной цепи 4
3. Записать действующее значение напряжения UH и начальную фазу напряжения 6
4. Записать амплитудное значение напряжений и токов 6
5. Проверить баланс мощности в цепи 7
Задание 3.1. Электрические цепи с взаимоиндуктивностями при синусоидальном воздействии. 8
Данные схемы 9
Задание 9
Выполнение работы 10
1. Получить комплексную схему замещения цепи 10
2. Рассчитать любым известным методом численные значения комплексных действующих напряжений и токов всех элементов цепи 11
3. Найти комплексные мощности всех элементов 13
4. Проверить баланс мощности в цепи 14
Список используемых источников 15
Основная литература 15
Дополнительная литература 16
Задание 2.1. Электрические цепи при синусоидальном воздействии
Данные схемы
Рисунок 2.1 – Исходная схема
Исходные данные:
Таблица 1
Параметры |
Е, Ом |
, рад |
f, кГц |
J, A |
, рад |
, Ом |
, Ом |
, Ом |
, Ом |
L, мГн |
С, мкФ |
Номер группы |
|||||||||||
2 |
200 |
π/4 |
1,2 |
0,1 |
π/4 |
60 |
70 |
80 |
200 |
12 |
2,0 |
Задание
Построить комплексную схему замещения цепи;
Найти любым известным методом комплексные действующие значения всех напряжений и токов заданной цепи;
Записать действующее значение напряжения UН и начальную фазу напряжения ;
Записать амплитудное значение напряжений и токов;
Проверить баланс мощности в цепи;
Выполнение работы
Построить комплексную схему замещения цепи
Рисунок 2.2 – Схема замещения
Рассчитаем параметры элементов:
Найти любым известным методом комплексные действующие значения всех напряжений и токов заданной цепи
Для нахождения токов цепи воспользуемся методом контурных токов. На схеме (рис. 2.2) обозначим контурные токи и .Найдем сопротивления контуров:
;
;
;
Составим систему уравнений:
Найдем токи в ветвях цепи (рис. 2.2) по принципу наложения:
Для проверки полученных значений воспользуемся 1 законом Кирхгофа (узел 1 рис. 2.2):
По известным токам и сопротивлениям найдем падение напряжения на всех пассивных элементах цепи (рис.2.2)
Записать действующее значение напряжения UH и начальную фазу напряжения
Записать амплитудное значение напряжений и токов
Найдем комплексные амплитудные значения токов и напряжений цепи
Проверить баланс мощности в цепи
Активная и реактивная мощности источника должны быть равны соответствующим мощностям потребителей.
Найдем комплексную мощность источника ЭДС:
Активная составляющая
Реактивная составляющая
Активная мощность резисторов:
Реактивная мощность катушки индуктивности:
Проверка баланса активной и реактивной мощностей цепи:
Активная и реактивная мощности источника равны соответствующим мощностям потребителей, с погрешностями 0,7% и 0,01% соответственно
Задание 3.1. Электрические цепи с взаимоиндуктивностями при синусоидальном воздействии.
Данные схемы
Рисунок 3.1 – Исходная схема
Исходные данные:
Таблица 2
Параметры |
, Ом |
, Ом |
, Ом |
С, мкФ |
, мГн |
, мГн |
, мГн |
|
E, B |
, рад |
f, Гц |
Номер группы |
|||||||||||
2 |
14 |
24 |
34 |
160 |
20 |
12 |
14 |
0,5 |
40 |
π/4 |
50 |
Задание
Получить комплексную схему замещения цепи;
Рассчитать любым известным методом численные значения комплексных действующих напряжений и токов всех элементов цепи;
Найти комплексные мощности всех элементов;
Проверить баланс мощности в цепи;
Выполнение работы
Получить комплексную схему замещения цепи
Рисунок 3.2 – Схема замещения
В данной цепи катушки и подключены согласно
Комплексное действующее значение ЭДС:
Комплексные сопротивления резисторов:
Комплексные сопротивления катушек индуктивности:
Комплексное сопротивление взаимоиндуктивности:
Комплексное сопротивление конденсатора:
Рассчитать любым известным методом численные значения комплексных действующих напряжений и токов всех элементов цепи
Найдем комплексные действующие значения токов методом контурных токов. Для этого произведем развязку цепи:
Рисунок 3.3 – Схема развязанной цепи
Найдем сопротивления контуров (рис. 3.3):
Составим систему уравнений
Решим систему уравнений методом Крамераотносительно токов:
;
Составим определители:
Рассчитаем контурные токи:
Найдем токи в ветвях цепи (рис. 3.3) по принципу наложения:
Проверим получившиеся значения по 1 закону Кирхгофа
Рассчитаем напряжение всех элементов цепи (рис. 3.2)
Найти комплексные мощности всех элементов
Комплексные активная и реактивная мощности источника ЭДС
Активная мощность резисторов:
Реактивная мощность конденсатора и катушки индуктивности:
Комплексная, активная и реактивная мощности взаимоиндуктивных катушек:
;
;
Проверить баланс мощности в цепи
Сумма активных мощностей, выделяемых на пассивных элементах
Сумм реактивных мощностей, выделяемых на пассивных элементах
Активная и реактивная мощности источника равны соответствующим мощностям потребителей, с погрешностями 1% и 1,4% соответственно
Список используемых источников
Основная литература
Л.А.Бессонов Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 2000
Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов Основы теории цепей.
М.: Энергоатомиздат, 1989
3. К.С.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровкин, В.Л.Чечурин Теоретические основы электротехники, т.1,2 – СПб.: Питер, 2004
4. А.И. Инкин Электромагнитные поля и параметры электрических машин,
учебное пособие. Н.: ЮКЭА, 2002
5. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники,
под ред. П.А.Ионкина. М.: Энергоиздат,1982
Дополнительная литература
Теоретические основы электротехники, т.1,2, под ред. П.А. Ионкина
М.: ВШ, 1978
2. Кузовкин В.А. Теоретическая электротехника. – М.: Логос, 2005.- 480 с.
3. В.Ю. Ельникова, В.П. Кочетков Теоретические основы электротехники.
Электрические цепи, учебное пособие,ч.1,2. А.: Март,2002
Сборник задач по теоретическим основам электротехники/ Л.А.Бессонов, И.Г. Демидова и др.
М.: ВШ, 1988