- •Міністерство інфраструктури україни
- •1. Розрахунок лінійних електричних кіл постійного струму:
- •2. Розрахунок лінійних електричних кіл змінного струму:
- •3. Розрахунок лінійних трифазних електричних кіл:
- •Методичнi рекомендацii щодо виконання контрольних розрахунково-графічних робіт.
- •1 Розрахунок лінійних електричних кіл постійного струму
- •1.1 Розрахунок електричного кола з одним джерелом
- •1.2 Розрахунок розгалуженого електричного кола з декількома джерелами електричної енергії
- •Мал.1.2.7. Потенціальна діаграма. Контрольні запитання.
- •2.1 Розрахунок нерозгалуженого електричного кола змінного струму.
- •2.2 Розрахунок розгалуженого однофазного електричного кола з одним джерелом електричної енергії.
- •Контрольні запитання.
- •3. Розрахунок лінійних трифазних електричних кіл
- •3.1 Розрахунок трифазних електричних кіл при з’єднанні споживачів «зіркою»
- •3.2 Розрахунок трифазних електричних кіл при з’єднанні споживачів «трикутником»
- •Контрольні запитання
- •Навчальна програма
- •Рекомендована література.
- •Електротехнiка
- •Та завдання до виконання контрольної роботи для студентів усіх форм навчання спеціальностей «Вагони і вагонне господарство»,
Мал.1.2.7. Потенціальна діаграма. Контрольні запитання.
1. Сформулюйте закони Ома і Кірхгофа.
2. Метод еквівалентних перетворень при розрахунку електричних кіл.
3. Розрахунок електричного кола за рівняннями Кірхгофа (основні етапи).
4. Метод контурних струмів: основні етапи розрахунку електричного кола.
5.Сутність методу еквівалентного генератора( активного двополюсника).
6. Як визначається баланс потужностей у колі постійного струму?
Розрахунок електричних кіл змінного струму.
2.1 Розрахунок нерозгалуженого електричного кола змінного струму.
Напруга на затискачах кіл, зображених на рис. 2.1, змінюється за законом
U=Umsin(ωt + φ0) Амплітудне значення Um і початкова фаза φ0 напруги, а також значення активних R, індуктивних XL і ємнісних опорів XC приведені в
табл. 2.1.
Необхідно:
Визначити показання приладів, зазначених на схемі.
Визначити закон зміни струму в колі.
Визначити закон зміни напруги між точками, до яких підключений вольтметр.
Побудувати векторну діаграму.
Таблиця 2.1
№ варіанту |
Um, B |
φ0, град |
R1, Oм |
XL1 Oм |
XC1 Oм |
R2 Oм |
XL2 Oм |
XC2 Oм |
1 |
180 |
30 |
2 |
9 |
10 |
17 |
12 |
12 |
2 |
340 |
- 60 |
8 |
16 |
6 |
4 |
4 |
15 |
3 |
460 |
15 |
4 |
7 |
13 |
6 |
7 |
4 |
4 |
300 |
- 45 |
3 |
15 |
12 |
4 |
11 |
10 |
5 |
200 |
75 |
2 |
13 |
6 |
7 |
15 |
5 |
6 |
260 |
65 |
4 |
11 |
9 |
5 |
3 |
6 |
7 |
160 |
-30 |
6 |
7 |
10 |
11 |
2 |
14 |
8 |
240 |
-15 |
10 |
4 |
12 |
12 |
16 |
4 |
9 |
320 |
35 |
7 |
10 |
6 |
5 |
12 |
17 |
0 |
400 |
20 |
8 |
16 |
6 |
6 |
14 |
13 |
Вар. 0
Вар.1
Вар. 2
Вар. 3
Вар. 4
Вар. 5
Вар. 6
Вар.7
Вар. 9
Вар. 8
Мал.2.1.1
Методичні вказівки до виконання завдання 2.1
1. Враховуючи, що вимірювальні прилади реєструють діючи значення синусоїдних величин, треба визначити діюче значення напруги в колі
U=Um/√2,
а потім, визначивши повний опір кола, знайти за законом Ома діюче значення сили струму. Покази ваттметра знаходять через визначену силу струму і активний опір кола, а покази вольтметра – через силу стуму і опір відповідного елементу.
Приклад: розглянемо електричне коло мал.. 2.1.2, в якому маємо:
Мал.
2.1.2
Мал. 2.1.2
напруга U=Umsin(ωt + φ0), Um=180 В, φ0=30о, R1= 8 Ом, ХL1=15 Ом.
Розв’язання: визначаємо діюче значення напруги U=180/√2=128В.
Повний опір колаZ= R12+XL12= 82 + 152 =17, Oм.
Тоді діюче значення струму I=U/Z=128/17=7,53, A.
Значить, покази ваттметра будуть P=I2R= 7,532•8=456,3, Вт.
Покази вольтметра U=I•XL1=7,53•15=112,95, В.
2. Для визначення закону зміни сили струму треба знайти кут φ зсуву фаз між струмом і напругою, початкову фазу φI струму, а також максимальне значення сили струму Im:
φ=arctg X L1/R= arctg 1,875=620
φI= φ0-φ=30-62=-320
Im=I√2=7,53•√2=10,62, А
Закон зміни струму
і(t)=10,62sin(ωt-320), А
3. Для визначення закону зміни напруги на індуктивному опорі X L1 треба врахувати, що напруга при цьому випереджає силу струму на 900, а Um в √2 разів більше діючого значення напруги U
Um=U√2=159,26, B
φu= φI+900=-320+900=580.
Значить ux(t)=159,26 sin(ωt+580).
4. Для побудови векторної діаграми визначимо вектори напруг на активному і реактивному елементах.
Обираємо: масштаб струму 1А - 1cм,
масштаб напруги 1В - 20 cм.
ТодіUR=I•R1= 60,24 В 3см
UX=I•XL1=112,95 В 5,65см
U= 180 В 6 cм.
U
.
.
.
φ0
φi O +1
Ux=I•XL1
UR=I•R1
.
.
.
.
.
.
I
Мал. 2.1.3. Векторна діаграма