Теоретические основы электротехники

Для электрической схемы, соответствующей номеру варианта на рис.1.1-1.25, с учетом параметров, приведенных в табл.1.1, выполнить следующее:
1. Определить величины и действительные направления токов во всех ветвях из решения уравнений, составленных на основании законов Кирхгофа, для чего необходимо в соответствии с табл.1.1 и 1.2:
1.1 Вычертить заданную схему и выписать исходные данные.
1.2 Задаться произвольным положительным направлением токов во всех ветвях, присваивая им индексы, одноименные индексам сопротивлений ветвей.
1.3 Определить число независимых узлов в схеме и составить для них уравнения по первому закону Кирхгофа.
1.4 Определить число независимых контуров, задаться направлением обхода и составить для них уравнения по второму закону Кирхгофа.
1.5 Полученную систему уравнений решить относительно неизвестных токов, определив тем самым их величину и направление.
1.6 Проанализировать режимы работы источников ЭДС.
1.7 Составить уравнение баланса мощности цепи и убедиться в его справедливости.
2. Определить величины и направления токов во всех ветвях методом контурных токов для схемы, указанной в табл.1.2, для чего необходимо:
2.1 Вычертить заданную схему.
2.2 Выбрать независимые контуры и задаться произвольным направлением в них контурных токов.
2.3 Составить уравнения по второму закону Кирхгофа для контурных токов.
2.4 Задаться произвольными направлениями токов в ветвях и определить их значения через найденные контурные токи.
2.5 Проанализировать режимы работы источников Э.Д.С.
2.6 Составить уравнение баланса мощности цепи и убедиться в его справедливости.
3. Для схемы, рассчитанной методом контурных токов, построить потенциальные диаграммы для всех независимых контуров.
4. Определить величины и направления токов во всех ветвях методом узловых потенциалов, для чего необходимо:
4.1 Вычертить заданную схему, выбрать положительные направления токов в ветвях и пронумеровать узлы.
4.2 Выбрать один из узлов схемы в качестве опорного, приняв его потенциал равным нулю.
4.3 Для остальных узлов схемы, потенциалы которых неизвестны, необходимо определить собственные проводимости узлов и взаимные проводимости между узлами.
4.4 Составить уравнения по первому закону Кирхгофа для независимых узлов. Выразить неизвестные токи ветвей через "условно известные" потенциалы узлов. Решить полученные системы уравнений и определить узловые потенциалы.
4.5 Определить через найденные потенциалы узлов действительные токи в ветвях схемы.
4.6 Проанализировать режимы работы источников Э.Д.С.
4.7 Составить уравнение баланса мощности цепи и убедиться в его справедливости.
5. Определить величины и направления токов во всех ветвях методом наложения, для чего необходимо:
5.1 Вычертить заданную схему.
5.2 Составить частичные схемы замещения, указать направления токов в ветвях и определить эти токи, пользуясь законами Ома и Кирхгофа. Найти полные токи по частичным.
5.3 Проанализировать режимы работы источников Э.Д.С.
5.4 Составить уравнение баланса мощности цепи и убедиться в его справедливости.
6. Определить величину и направление тока в одной из ветвей схемы методом эквивалентного генератора, для чего необходимо:
6.1 Вычертить заданную схему.
6.2 Осуществить холостой ход для заданной ветви и вычертить схему в этом режиме. Определить напряжение холостого хода между точками разрыва, которое должно быть численно равно Э.Д.С. эквивалентного генератора.
6.3 Закоротив источник Э.Д.С. и оборвав ветви с источниками тока, вычертить схему для определения внутреннего сопротивления эквивалентного генератора. Оно будет численно равно сопротивлению схемы относительно зажимов оборванной ветви.
6.4 Вычертить схему эквивалентного генератора, нагруженного на сопротивление заданной ветви и определить величину и направление тока в этой ветви.
6.5 Проверить правильность определения тока по совпадению результата расчета этой цепи с результатом расчета, полученным любым другим методом.
7. Определить величину и направление токов в ветвях схемы, используя преобразование треугольника сопротивлений в звезду или звезды сопротивлений в треугольник, для чего необходимо:
7.1 Вычертить заданную схему.
7.2 Выбрать соединение сопротивлений в треугольник или в звезду для соответствующих преобразований по усмотрению студента.
7.3 Преобразовать треугольник сопротивлений в звезду или наоборот, вычислить новые сопротивления и вычертить преобразованную схему.
7.4 Определить в преобразованной схеме токи любым рациональным методом.
7.5 Указать на исходной схеме направления токов в ветвях и вычислить их значение.
7.6 Составить уравнение баланса мощности цепи и убедиться в его справедливости.

-

ТЕМА: Методы расчета сложных цепей постоянного тока
Расчет простых цепей переменного тока символическим методом
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: Задание 1: уравнения Кирхгофа – схема 2,
контурных токов – схема 1,узловых напряжений
– схема 5, наложения – схема 2, эквивалентного генератора – схема 1,
трансфигурации – схема 5