ТулГу Теоретические основы электротехники вар. 2
КОНТРОЛЬНА РАБОТА
теоретические основы электротехники
«Методы расчета сложной резистивной цепи»
Вариант № 2
Исходные данные
Задана сложная электрическая цепь, содержащая n = 5 узлов (номера узлов 1, 2, 3, 4, 5), m = 8 ветвей с резисторами Rpq и источниками ЭДС Еpq, а также дополнительные ветви с источниками тока Jpq между заданными узлами p и q. Параметры отдельных элементов заданы в таблице согласно номеру варианта задания. Положительные направления источников энергии Epq и Jpq соответствуют от узла p к узлу q.
Содержание задания
1. Составить схему заданной сложной цепи так, чтобы отдельные ветви схемы не пересекались между собой.
2. Определить токи в ветвях схемы методом законов Кирхгофа.
3. Определить токи в ветвях схемы методом контурных токов.
4. Определить токи в ветвях схемы методом узловых потенциалов.
5. Определить напряжения на отдельных элементах схемы.
6. Определить мощности отдельных элементов схемы. Определить суммарную мощность всех источников энергии Рис = ∑Ре + ∑Рj и суммарную мощность всех приемников энергии Рпр = ∑I2×R. Проверить баланс мощностей Рис = Рпр.
7. По отношению к заданной p – q ветви схемы определить параметры эквивалентного генератора напряжения (Еэ, Rо) и эквивалентного генератора тока (Jэ, Gо). Расчет параметров эквивалентного генератора рекомендуется выполнить: Еэ = Uхх – методом узловых потенциалов, J = Iкз – методом контурных токов, Rо = 1/Gо – методом свертки схемы. Проверить соотношение между параметрами генератора по формуле Еэ = Jэ×Rо.
8. Рассчитать методом эквивалентного генератора напряжения (нечетные номера вариантов), или методом эквивалентного генератора тока (четные номера вариантов) функции Iрq = f(Rрq), Ррq = f(Rрq), построить совмещенную графическую диаграмму этих функций для ветви р – q при изменении сопротивления резистора Rрq в диапазоне от 0 до трехкратного заданного.
9. Для исходной схемы составить направленный граф.
10. Составить матрицы соединений А и В.
11. Выполнить расчет токов в ветвях схемы в матричной форме методом контурных токов (нечетные номера вариантов) или методом узловых потенциалов (четные номера вариантов).
12. Для выбранного контура схемы, включающего не менее 3-х источников ЭДС, построить в масштабе потенциальную диаграмму.
Содержание задания и решение.
Дано:
Вар. №
Эл-ты схемы
Параметры элементов ветвей
1-2
1-3
1-4
1-5
2-3
2-4
2-5
3-4
3-5
4-5
p-q
02
R (Ом)
157
---
241
352
192
---
98
134
231
196
02
E (В)
356
---
---
---
269
---
---
-432
298
-371
2-3
02
J (A)
---
---
1,35
---
-1,91
---
-2,57
---
0,87
---
