Расчетно-графическая работа по электротехнике. Примеры выполнения Электротехника примеры

Метод упрощения схем

 Для того чтобы показать, как рассчитывать цепь методом упрощения схем, предположим, что в источнике с э.д.с. E1 произошло короткое замыкание между зажимами, то есть E1 = 0. Электрическая схема цепи и комплексная схема замещения представлены на рисунках 3.6 и 3.7.

 Определяем эквивалентные сопротивления участков и всей цепи. Со­противления Z1 и Z3 соединены параллельно, поэтому их эквивалентное сопротивление

Z1 3 =   =  = 2,83 – j3,22 Ом


Рис. 3.6 Рис. 3.7

Сопротивления Z1 3 и Z2 соединены последовательно, поэтому эквива­лентное сопротивление всей цепи

ZЭ = Z1 3 + Z2 = 2,83 – j3,22 + 14 – j12 = 16,8 – j15,2 Ом.

Определяем ток в активной ветви:

I2 =  =  = 2,13 + j1,92 = 2,87 * A.

  Напряжение между узлами А и В:

UA B = I2 * Z1 3 = (2,13 + j1,92) * (2,83 – j3,22) = 12,2 – j1,41 B.

 Токи в пассивных ветвях цепи:

I1 =   =  = 2,2 + j2,6 = 3,41 *  A.

 I3 =  =  = –0,0783 – j0,678 = 0,682 * A.

 Уравнение баланса мощностей и векторная диаграмма выполняются аналогично примеру 3.3.1.

В дальнейшем, когда появилось понятие зарядов q , как активных участников электромагнитного взаимодействия, то электрический ток стали представлять в виде направленного движения зарядов, которое приводит к изменению потенциальной картины электромагнитного поля. И было принято, что положительные заряды перетекают от высокого потенциала к низкому, а отрицательные в обратную сторону. Но это хорошо понятно в случае более или менее свободного перемещения частиц-носителей заряда, например в вакууме, ионизированных газах или жидкостях. В твёрдых телах, где атомы могут быть жёстко связаны другими типами взаимодействия, смещение зарядов скорее всего передаётся по цепочке. Это видно из аналогии с продольным механическим ударом по ряду плотно прижатых шариков, где передаётся возмущение, а шарики остаются на месте, кроме крайних.
Поэтому скорее всего электрический ток можно представить, как некую меру динамического изменения потенциальной картины электромагнитных сил при смещении (но не движении) частиц с электрическим зарядом.
Как видно, электрический ток - это некий параметр, такой же как скорость. И если скорость можно измерить путём измерения расстояния и времени, необходимого для преодоления этого расстояния, так и электрический ток можно измерить только по косвенным параметрам, например по величине возникающей магнитной силы или по количеству тепла, выделяющегося при механическом смещении заряженных частиц.
Почему эти 2 параметра - напряжение U и ток I, сохранились в практике с давних времён, несмотря на все успехи физиков, нашедших с тех пор электрон и создавших теорию поля?
Ответ простой:
произведение этих параметров определяет электрическую мощность S=UI,
а отношение - свойства материалов среды с электромагнитным полем.
Единицей измерения активной мощности Р в системе СИ установлен Ватт (Вт), который в точности соответствует единице измерения мощности в механических и тепловых системах - ватту (вт). Разница только в размере первой буквы обозначения.
Единицей измерения реактивной мощности Q в системе СИ установлен Вольт-Ампер- реактивный (ВАр).

ПРОСТЕЙШИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1. Переменными э.д.с., напряжениями и токами называют э.д.с, напряжения и токи, периодически изменяющиеся во времени. Для мгновенного значения периодической величины, например, э.д.с, можно записать:

где Т- период или время полного цикла изменения э.д.с, к - целое число.

Мгновенные значения электрических величин в цепях переменного тока обозначают строчными буквами.

2. Среди периодических э.д.с. и токов наибольшее распространение получили синусоидальные э.д.с. и токи. Мгновенное значение синусоидальной величины, например, тока, записывается так:

где Im - амплитудное значение тока,

ω- угловая частота,

f- частота изменения тока, связанная с периодом соотношением:

Сглаживающие фильтры

Усилитель по схеме с общим коллектором

 Введение в цифровую электронику

Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока Для освоения методов предлагается рассчитать параметры электрической цепи, изображенной на рис. 1. Задача состоит в определении значений всех неизвестных токов и расчете падений напряжения на всех элементах электрической цепи.

Метод узловых потенциалов. Этим методом рекомендуется пользоваться в тех случаях, когда число уравнений в системе меньше числа уравнений, составленных по методу контурных токов. Число уравнений в системе при использовании метода узловых потенциалов равно n = NУ–1.

Метод наложения. В основе метода наложения лежит принцип суперпозиции, заключающийся в том, что ток в любой ветви электрической цепи можно рассчитать как алгебраическую сумму токов, вызываемых в ней от каждого источника в отдельности. Ток от отдельно взятого источника называется частным. При расчете частного тока все остальные источники ЭДС заменяются короткозамкнутыми перемычками, а ветви с источниками тока размыкаются. Поскольку в этом случае в рассматриваемых цепях остается только по одному источнику, расчеты производят не решением системы уравнений, а последовательным упрощением цепей путем использования правил для последовательного и параллельного соединения элементов, преобразования звезды в треугольник или треугольника в эквивалентную звезду и т. д.

Метод эквивалентного генератора обычно используется тогда, когда требуется рассчитать ток в одной ветви цепи. В этом случае следует предположить, что выбранная ветвь подключена к некоторому источнику с ЭДС равному Еэкв и внутренним сопротивлением rэкв.

Расчет разветвленной электрической цепи переменного тока с использованием закона Ома. Целью данного задания является научиться применять закон Ома при расчетах электрических цепей переменного тока. При выполнении задания необходимо уметь пользоваться различными формами записи комплексных величин, описывающих электрическую цепь, а также применять эти записи для вычисления токов, падений напряжений на отдельных элементах электрической цепи и построении векторных диаграмм.



Вернуться на Главную