Домашнее задание № 1 Расчет линейной электрической цепи постоянного тока

В разветвленной электрической цепи (рис. 1-30), исходные данные которой приведены в табл. 1 действуют два неидеальных источника ЭДС Е и один идеальный источник ЭДС Е, заданный как напряжение.

Задание

1.1. Проработать литературу по данному разделу.

1.2. Начертить электрическую схему своего варианта. Указать на ней стрелками произвольно выбранные направления токов в ветвях. После того, как будут рассчитаны значения токов, на этой же схеме указать их истинные направления.

1.3. Составить систему уравнений, необходимую для определения токов по первому и второму законам Кирхгофа.

1.4. Упростить исходную схему своего варианта, заменив соединение резисторов с сопротивлениями R₄, R₅, R₆ (которые на исходной схеме соединены треугольником) на соединение эквивалентной звездой. На преобразованной (упрощенной) расчетной схеме с эквивалентной звездой указать направления токов, принятые в п.1.2. Произвести расчет токов в ветвях преобразованной схемы методом двух узлов.

1.5. Вернуться к исходной схеме и определить токи через резисторы c сопротивлениями R₄, R₅, R₆. Для этого следует предварительно найти значения потенциалов точек A, E, F (φ_А, φ_E, φ_F).

1.6. Провести проверку правильности расчетов по уравнениям п.1.3.

1.7. По указанию преподавателя рассчитать токи методом контурных токов.

1.8. По результатам расчета токов указать, какие источники ЭДС Е работают как генераторы, а какие как потребители (например, как аккумуляторы) и почему.

1.9. Определить КПД неидеальных и идеального источников ЭДС Е.

1.10. Составить баланс мощностей для исходной схемы, с учетом истинных направлений токов.

1.11. Определить показания приборов: ваттметра (обратить внимание на обозначение генераторных зажимов) и вольтметра.

1.12. Построить в масштабе потенциальную диаграмму φ = f(R) для контура, содержащего хотя бы два источника ЭДС Е.

1.13. Рассчитать в упрощенной схеме ток ветви, указанной преподавателем, воспользовавшись методом эквивалентного генератора.

Числовые данные для вариантов домашнего задания №1 «Расчет линейной электрической цепи постоянного тока»

Таблица 1

№ варианта	Е₁	Е₂	Е₃	R₀₁	R₀₂	R₀₃	R₁	R₂	R₃	R₄	R₅	R₆
№ варианта	В	В	В	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	10	18	8	-	0,4	0,5	1	2	2	2	5	3
2	9	10	20	0,2	0,7	-	1	1	3,4	6	3	1
3	6	8	18	-	0,6	0,3	2,8	2	1	1	2	7
4	4	21	14	-	0,6	0,5	3,6	0,4	1	4	1	5
5	4	18	9	-	0,2	0,8	3,6	0,6	1	2	2	6
6	8	24	9	0,2	-	0,4	1	3,2	1	4	4	2
7	18	28	32	-	0,1	0,8	1,8	3	6	4	3	3
8	16	30	20	0,2	-	0,9	7	2,2	3	8	1	1
9	36	16	18	0,2	1	-	0,8	5	1,8	10	6	4
10	16	40	15	1	-	1	3	3,2	1	8	2	10
11	12	32	8	-	0,6	0,6	2,2	5	1	12	4	4
12	16	33	20	0,8	-	0,4	2	2,4	4	6	2	12
13	16	40	18	-	0,6	0,2	1,2	2	2	2	14	4
14	5	22	14	0,7	0,7	-	2	1	2,5	15	3	2
15	8	15	9	0,5	-	0,4	1,5	2,4	1	13	4	3
16	10	18	9	0,2	-	0,6	3	1,85	2	16	3	1
17	9	10	32	-	0,4	0,4	1,8	3	2	16	2	2
18	6	8	20	0,6	0,6	-	2	1	1,2	4	4	12
19	4	21	18	-	0,2	0,6	2,6	1	7	6	6	8
20	4	18	15	-	0,7	0,5	7,5	1	2	10	5	5
21	8	24	8	0,2	-	0,25	2	8	1	8	5	7
22	18	28	20	0,5	-	0,3	1	2,75	7	9	5	6
23	16	30	18	0,4	0,4	-	2	6	3,8	12	6	2
24	36	16	14	1	-	0,2	8	1	2	2	10	8
25	16	40	9	1	0,6	-	3	3	8,5	3	2	5
26	12	32	9	-	0,2	0,2	8,4	4	3	4	2	4
27	16	33	32	0,8	-	0,8	2	9,1	3	3	3	4
28	16	40	20	-	0,5	0,75	2,5	7	2	5	10	5
29	5	22	18	0,8	1	-	2	1	8	10	6	4
30	8	15	15	-	0,2	1	6	3	3	2	10	8