Визначити струми у всіх гілках схеми на підставі методу накладання

За методом накладання струм у будь-якій ділянці ланцюга розглядається як сума алгебри приватних струмів, створених кожної ЕРС окремо.

а) Визначаємо приватні струми від ЕРС Е1, за відсутності ЕРС Е2, тобто. розраховуємо ланцюг за рис. 1.2.

Рис. 1.2. Схема ланцюга при виведеному E2

Показуємо напрямок приватних струмів при ЕРС Е1 і позначаємо буквою I з одним штрихом(').

Вирішуємо завдання методом "згортання".

Перетворюємо трикутник опорів R2-R3-R4 в еквівалентну зірку Rb/-Rc/-Rd/.

Рис 1.2.2 Перетворена схема при виведеному E2

б) визначаємо приватні струми від ЕРС Е2, за відсутності ЕРС Е1, тобто. розраховуємо ланцюг за рис.1.3

Показуємо напрямок приватних струмів при ЕРС Е2 і позначаємо їх буквою I

із двома штрихами (“).

Рис. 1.3. Схема ланцюга при виведеному E1

Рис 1.3.2 Перетворена схема при виведеному E1

Обчислюємо струми гілок вихідного ланцюга (рис. 1.1), виконуючи складення алгебри приватних струмів, враховуючи їх напрямок:

Скласти баланс потужностей для заданої схеми.

Джерела Е1 та Е2 виробляють електричну енергію, т.к. напрямок ЕРС і струму у гілках з джерелом збігаються. Баланс потужностей для заданого ланцюга запишеться так:

Підставляємо чисельні значення та обчислюємо:

З урахуванням похибки розрахунків баланс потужностей вийшов.

Результати розрахунків струмів за пунктами 2 і 3 подати у вигляді таблиці та порівняти.

Розрахунок струмів гілок обома методами з точністю до трьох знаків після коми практично однаковий.

ВизначитиСтрум у другій гілки методом еквівалентного генератора.

Метод еквівалентного генератора використовується для дослідження роботи будь-якої ділянки у складному електричному ланцюзі.

Для вирішення задачі методом еквівалентного генератора розділимо електричний ланцюг на дві частини: споживач (досліджувана гілка з опором R2, в якій потрібно визначити величину струму) і еквівалентний генератор (частина ланцюга, що залишилася, яка для споживача R2 служить джерелом електричної енергії, тобто генератором ).

Виходить схема заміщення (рис. 1.4.1).

Мал. 1.4.1. Схема еквівалентного генератора для 2-ї гілки

На схемі струм I2 визначимо за законом Ома для замкнутого ланцюга:

Де ЕЕ - ЕРС еквівалентного генератора, її величину визначають як напругу на затискачах генератора в режимі холостого ходу,

Ее = Uхх, Rэ - внутрішній опір еквівалентного генератора, його величина розраховується як еквівалентний опір пасивного двополюсника щодо досліджуваних затискачів.

Зображаємо схему еквівалентного генератора як холостого ходу (рис.1.4.2), тобто. при відключеному споживачі R2. Проводимо розрахунок напруги у місці відключення R2.

Мал. 1.4.2. Еквівалентна схема при холостому ході гілки 2

Для розрахунку внутрішнього опору еквівалентного генератора необхідно перетворити активний двополюсник на пасивний (рис. 1.4.1), при цьому ЕРС зі схеми виключається, а внутрішній опір цих джерел у схемі залишаються.

Використовуємо перетворення схеми, проведене під час розрахунків у п. 1.3.б.

Обчислюємо еквівалентний опір схеми (рис. 1.4.2) щодо затискачів a та c.

Знаючи ЕРС та внутрішній опір еквівалентногогенератора, обчислюємо струм у досліджуваній галузі:

тобто. Струм у цій гілки вийшов практично таким же, як і в пунктах 2 і 3.

Побудувати потенційну діаграму для будь-якого замкнутого контуру, що включає обидві ЕРС.

Візьмемо контур acbda. Задамо обхід контуру за годинниковою стрілкою. Заземлимо одну з точок контуру, нехай це буде точка a. Потенціал цієї точки дорівнює нулю a = 0 (рис. 1.1)

Знаючи величину та напрямок струмів гілок та ЕРС, а також величини опорів, обчислимо потенціали всіх точок контуру при переході від елемента до елемента. Почнемо обхід точки a.

Будуємо потенційну діаграму. По осі абсцис відкладаємо опір контуру в тій послідовності, в якій виробляємо обхід контуру, прикладаючи опори один до одного по осі ординат потенціали точок з урахуванням їх знака.

Рис.1.4.3 Потенційна діаграма замкнутого контуру

Висновок

У цій роботі я проводив аналіз електричного стану лінійного ланцюга постійного струму.

Розрахунки проводив різними методами: за I та II законом Кірхгофа, методом накладання, методом еквівалентного генератора, використовується метод розрахунку електричного кола.

Робота над даною курсовою роботою дозволяє вирішити такі завдання:

закріплення теоретичних знань, здобутих на лекційному курсі;

розвиток творчого технічного мислення;

засвоєння методики виконання розрахунків;

розвиток навичок роботи з довідковою літературою;

розвиток уміння складання та оформлення пояснювальної записки;

Бібліографічний список

1. Касаткіна А.С. Електротехніка: Підручник. - М.: Вища школа, 2000.

2. Прянішніков В.А. Теоретичні основиелектротехніки: Курс лекцій. - СПб, 2000.

3. Рекус Г.Г., Білоусов А.І. Збірник завдань та вправ з електротехніки та основ електроніки: Навчальний посібник. - М.: Вища школа, 2001.

4. Левашов Ю.А. Електротехніка та електроніка: Робоча програма, контрольні роботи, курсова робота та методичні вказівки для студентів заочної форми навчання спеціальності "Обчислювальні машини, комплекси, системи та мережі". - Владивосток: Видавництво ВГУЕС, 2002. .

5. Прянішніков В.А., Петров Є.А., Осипов Ю.М. Електротехніка та ТОЕ у прикладах та завданнях: Практичний посібник. - СПб. 2001.

6. Іванов І.І., Лукін А.Ф., Соловйов Г.І. Електротехніка: Основні положення, приклади та завдання. - СПб. 2002.

---