- •1 Цепи постоянного тока
- •Задача 1.1
- •Решение
- •Задача 1.2
- •Решение
- •Задача 1.3
- •Решение
- •Задача 1.4
- •Решение
- •Задача 1.5
- •Решение
- •Задача 1.6
- •Задача 1.10
- •Задача 1.14
- •Задача 1.15
- •Решение
- •Задача 1.16
- •Решение
- •Задача 1.17
- •Решение
- •Задача 1.18
- •Решение
- •Задача 1.19
- •Решение
- •Задача 1.20
- •Решение
- •2 Нелинейные цепи постоянного тока
- •Задача 2.1
- •Решение
- •Задача 2.2
- •Решение
- •Задача 2.3
- •Решение
- •Задача 2.4
- •Решение
- •Задача 2.5
- •Решение
- •Задача 2.6
- •Решение
- •Задача 2.19
- •Решение
- •Задача 2.20
- •Решение
- •Задача 2.21
- •Решение
- •Задача 2.22
- •Решение
- •Задача 2.23
- •Решение
- •Задача 2.24
- •Задача 3.1
- •Решение
- •Задача 3.2
- •Решение
- •Задача 3.3
- •Решение
- •Задача 3.4
- •Решение
- •Задача 3.5
- •Решение
- •Задача 3.6
- •Решение
- •Задача 3.7
- •Решение
- •Задача 3.8
- •Решение
- •Задача 3.9
- •Решение
- •Задача 3.10
- •Решение
- •Задача 3.11
- •Решение Классический метод
- •Задача 3.12
- •Решение
- •4 Цепи трехфазного тока
- •Задача 4.1
- •Решение
- •Решение
- •Задача 4.2
- •Решение
- •Задача 4.3
- •Решение
- •Короткое замыкание в фазе «в»
- •Задача 4.4
- •Задача 4.10
- •Решение
- •Задача 4.11
- •Решение
- •Задача 4.12
- •Решение
- •Задача 4.13
- •Задача 4.16
- •Решение
- •Решение
- •Задача 4.17
- •Решение
- •Решение
- •Задача 4.19
- •Решение
- •Задача 4.20
- •Решение
- •Решение
- •Задача 4.22
- •Решение
- •Аварийные режимы в трехфазных цепях при несимметричной нагрузке Обрыв линейного провода «в» (соединение нагрузки по схеме «треугольник»)
- •Соединение нагрузки по схеме «звезда» Обрыв линейного провода «а» (четырехпроводная «звезда»)
- •Трехпроводная «звезда»
- •Задача 5.1
- •Решение
- •Задача 5.2
- •Решение
- •Задача 5.3
- •Решение
- •Задача 5.4
- •Решение
- •Задача 5.5
- •Решение
- •Задача 5.6
- •Решение
- •Задача 5.7
- •Решение
- •Задача 8
- •Решение
- •Задача 9
- •Решение
- •Задача 10
- •Решение
- •Задача 11
- •Решение
- •Задача 12
- •Решение
- •Задача 12
- •Задача 13
- •Решение
- •Задача 14
- •Решение
- •Задача 15
- •Решение
- •Задача 16
- •Решение
- •Задача 17
- •Решение
- •Задача 18
- •Решение
- •Задача 19
- •Решение
- •Задача 20
- •Решение
- •Задача 21
- •Решение
- •Задача 22
- •Решение
- •Задача 23
- •Решение
- •Задача 24
- •Решение
- •Задача 25
- •Решение б
1 Цепи постоянного тока
Значение электрической энергии в жизни человека очень велико. Благодаря удобству ее получения, передачи на расстояние потребителям, она получила широкое распространение, и стала основой современной техники, базой для развития промышленности, транспорта, сельского хозяйства, нашла свое место в медицине, быту и т.д.
Электрической цепью называется устройство, состоящее из источников и приемников электрической энергии и соединяющих их проводов, образующие замкнутые пути для электрического тока.
Для расчета и анализа реальная электрическая цепь представляется графически в виде расчетной электрической схемы (схемы замещения). Расчет и анализ электрических цепей производится с использованием законов Ома, первого и второго законов Кирхгофа. На основе этих законов устанавливается взаимосвязь между значениями токов, напряжений, ЭДС всей электрической цепи и отдельных ее участков и параметрами элементов, входящих в состав этой цепи.
Важным свойством линейных электрических цепей является линейная связь между током и напряжением или между токами различных ветвей при изменении сопротивлений этих ветвей от нуля до бесконечности.
Основными законами электрического состояния любой цепи являются законы Кирхгофа. Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в любом узле любой цепи равна нулю ().
Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма ЭДС в любом замкнутом контуре электрической цепи равна алгебраической сумме падений напряжений в этом контуре ().
Задача 1.1
Заменить заданную цепь относительно зажимов aиb(рис.1.1) эквивалентным генератором. Определить его параметры (ЭДС и внутреннее сопротивление), еслиR1= 1 (Ом),R2= (5 Ом),R3= 7 (Ом),
R4= 4(Ом),R5= 2(Ом),U= 20(В).
Рисунок 1.1 – Схема электрической цепи к задаче 1.1
Решение
По отношению к зажимамaиb исходную цепь можно заменить эквивалентным генератором, ЭДС которого равна напряжению холостого хода на зажимахaиb, а внутреннее сопротивление равно входному сопротивлению цепи относительно зажимов (рис. 1.2).
Рисунок 1.2 – Схема замещения цепи, изображенной на рис.1.1.
Для определения напряжения холостого хода необходимо найти ток в любой из трех ветвей цепи. Преобразовав цепь в эквивалентную, находим общий ток I1:
Теперь составим уравнение по второму закону Кирхгофа для внешнего контура, легко найти Uabxx:
Для определения входного сопротивления всей цепи относительно зажимов aиb необходимо закоротить все источники ЭДС, оставив при этом их внутренние сопротивления, и разомкнуть ветви и источниками тока (если они имеются в расчетной цепи).
Последовательно преобразовывая схему, представленную на рис.1.3, определим значение входного сопротивления Rвх.
Рисунок 1.3 – Схема электрической цепи для определения входного сопротивления Rвх
Ответ: Е= 16 (В),Rвх =0,8 (Ом).
Задача 1.2
Найти напряжение Uad, еслиR1= 1 (Ом),R2= 2 (Ом),R3= 3 (Ом),
I1= 2(А),I3= 3(А),Е1= 5 (В),Е2= 15 (В). Напряжение на зажимах источника равно 10 (В) (рис.1.4).