Расчет цепей переменного синусоидального тока

Содержание
Содержание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1 Исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Решение задания 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3 Решение задания 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4 Решение задания 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5 Решение задания 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
6 Решение задания 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
7 Решение задания 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
8 Решение задания 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Список использованной литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Приложения А. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Приложения Б. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Вектор располагается в четвертом квадранте. Поэтому
. (88)
Начальная фаза рассчитывается по формуле:
1,458 рад. (89)
На рис.9 приведен график мгновенного значения эдс эквивалентного генератора.
Рис.9
7 Решение задания 6
Задание: рассчитать показания ваттметра, включенного в одну из ветвей электрической цепи
Согласно варианту 6 ваттметр должен быть включен в одну из ветвей между узлами 3 и 4 (рис.10).
Рис.10
Ваттметр должен быть включен так, чтобы положительное направление напряжения U43 совпадало с направлением от клеммы U* к клемме U, а положительное направление тока должно быть выбрано совпадающим с направлением от клеммы I* к клемме I.
Мощность, измеряемая ваттметром, определяется выражением:
, (90)
где - действующее значение напряжения между узлами 4 и 3; - действующее значение тока в выбранной ветви; - угол сдвига фаз между напряжением и током .
Комплекс тока определяется выражением:
А. (91)
Действующее значение тока рассчитывается по формуле:
2,653 А. (92)
Начальная фаза тока рассчитывается по формуле:
1,527 рад. (93)
Комплекс напряжения определяется выражением:
В. (94)
Действующее значение напряжения рассчитывается по формуле:
В. (95)
Начальная фаза напряжения рассчитывается по формуле:
1,159 рад.
Угол сдвига фаз между напряжением и током рассчитывается по формуле:
рад. (96)
Мощность, измеряемая ваттметром, рассчитывается по формуле:
Вт. (97)
8 Решение задания 7
Задание: построить векторную диаграмму токов и напряжений для ветви, в которой включен ваттметр
Комплекс тока определяется выражением:
А. (98)
Комплекс напряжения определяется выражением:
В. (99)
Векторная диаграмма приведена в приложении А (рис.А1).
Заключение
В курсовой работе выполнены 7 заданий согласно п.2 «Методических указаний». Варианты заданий выбирались в соответствии с кодом.
Составлена система уравнений по законам Кирхгофа в интегрально-дифференциальном виде для мгновенных значений напряжений и токов
Для расчета цепи использован МУП. Получены численные значения переменных.
Используя метод эквивалентного генератора (МЭГ) рассчитано напряжение холостого хода между заданными узлами.
Рассчитаны показания ваттметра, включенного в определенную ветвь схемы.
Построена векторная диаграмма тока и напряжения в цепи, в которую включен ваттметр.
Список использованной литературы
1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1978. - 528 с.
2. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники. Л.: Энергия, 1981. - 536 с.
3. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Ч.1. Линейные электрические цепи. М.: Энергия, 1978. - 592 с.
4. Теоретические основы электротехники. В 2-х томах / Под ред. П.А. Ионкина. М.: Высшая школа, 1976. - 544 с.
5. Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы: В 2-х ч. Ч.1: Пер. с англ. – М.: Мир, 1988. – 336 .
6. Методические указания и задания на курсовую работу по дисциплине «Теоретические основы электротехники». ????
Приложения А
Векторная диаграмма
Рис.А1
Масштаб для напряжения: в 1 см – 0,05 В
Масштаб для тока: в 1 см – 10 А
Приложения Б
Листинг программы компьютерной алгебры MathCad
И с х о д н ы е д а н н ы е д л я р а с ч е т а .
А м п л и т у д н ы е з н а ч е н и я э д с и т о к о в
Н а ч а л ь н ы е ф а з ы э д с и т о к о в (в г р а д у с а х )
Н а ч а л ь н ы е ф а з ы э д с и т о к о в (в р а д и н а х )
Д е й с т в у ю щ и е з н а ч е н и я э д с и т о к о в
К о м п л е к с ы э д с и т о к о в
С о б с т в е н н ы е п р о в о д и м о с т и
В з а и м н ы е п р о в о д и м о с т и
У з л о в ы е т о к и
Р е ш е н и е с и с т е м ы у р а в н е н и й
К о м п л е к с ы т о к о в в в е т в я х
Д е й с т в у ю щ и е з н а ч е н и я т о к о в в в е т в я х
К о м п л е к с ы п о л н ы х м о щ н о с т е й и с т о ч н и к о в
Б а л а н с м о щ н о с т е й
М е т о д э к в и в а л е н т н о г о г е н е р а т о р а
П о к а з а н и я в а т т м е т р а
М о щ н о с т ь , к о т о р а я и з м е р я е т с я в а т т м е т р о м
В е к т о р н а я д и а г р а м м а
37