Расчет параметров электрической цепи со смешанным соединением сопротивлений

Главная страница
Контакты

    Главная страница



Расчет параметров электрической цепи со смешанным соединением сопротивлений

Скачать 11.77 Mb.


страница6/24
Дата19.08.2017
Размер11.77 Mb.

Скачать 11.77 Mb.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24

Расчет параметров электрической цепи со смешанным соединением сопротивлений
Цель: рассчитать эквивалентное сопротивление цепи в рабочем режиме и при коротком замыкании одного из резисторов.
Оборудование: методические указания, учебник [1], микрокалькулятор, линейка.
Краткие теоретические сведения
Сопротивления в электрических цепях постоянного тока чаще всего могут быть соединены последовательно, параллельно или смешанно. Расчет цепи сводится к определению эквивалентного сопротивления цепи, величине тока на сопротивлениях.

Эквивалентное сопротивление цепи определяют методом «свертывания» или преобразования цепи.

При расчете необходимо использовать формулы определения эквивалентного сопротивления при различных способах соединения.

Последовательным является соединение, при котором к концу одного потребителя присоединяется начало другого, к концу второго – начало третьего и т.д. и при этом образуется неразветвленная цепь. Узлы в цепи последовательного соединения отсутствуют.


I

R3



R2

R1

U1


U3



U2

UОБЩ


Рисунок 4.1 – Схема цепи последовательного соединения


Для последовательного соединения характерно то, что по всем потребителям проходит одинаковый ток, т.е.

I1=I2=I3=IОБЩ (4.1)
Напряжения на потребителях распределяются пропорционально величине сопротивления, т.е. чем больше сопротивление потребителя, тем больше падение напряжения на нём. Общее напряжение цепи определяется суммой падений напряжений на каждом сопротивлении

(4.2)
Эквивалентное сопротивление цепи увеличивается с числом последовательно соединенных потребителей и определяется по формуле

(4.3)
Параллельным является соединение, при котором все потребители включаются между двумя точками электрической цепи, образую ветви (рисунок 4.2).

R1



I1

IОБЩ



R2

IОБЩ



I2

R3



I3

UОБЩ


Рисунок 4.2 – Схема цепи последовательного соединения


При параллельном соединении ко всем потребителям приложено одинаковое напряжение

U1=U2=U3=UОБЩ (4.4)
Токи в ветвях распределяются обратно пропорционально величине сопротивления потребителей, т.е. чем больше сопротивление потребителя, тем меньше величина тока в нём. Ток в неразветвленной части цепи определяется по первому закону Кирхгофа

(4.5)
Эквивалентное сопротивление цепи уменьшается с числом параллельно соединенных потребителей и определяется по формуле

(4.6)
Для определения эквивалентного сопротивления цепи смешанного соединения используют метод «преобразования».
Порядок выполнения расчета
1 Выписать исходные данные (таблица 4.1) и вычертить схему цепи согласно варианту (рисунок 4.1 - 4.6).

2 Рассчитать эквивалентное сопротивление цепи, используя метод преобразования и законы последовательного и параллельного соединения.

3 Определить величину тока каждого резистора, учитывая распределение тока и напряжения при последовательном и параллельном соединениях.

4 Определить эквивалентное сопротивление цепи при коротком замыкании одного из резисторов. Для этого необходимо выяснить путь прохождения тока при замыкании и составить новую схему цепи. Методом «свертывания» рассчитать эквивалентное сопротивление цепи при коротком замыкании.

5 Сравнить величину эквивалентного сопротивления цепи в рабочем и аварийном режимах.

Таблица 4.1 – Исходные данные для расчета




Вариант

Номер рисунка

U

Замкнуть накоротко

Сопротивление резисторов, Ом

В

R1

R2

R3

R4

R5

1

4.1

100

R1

11

3

4

8

4

2

140

R2

4

12

3

5

7

3

150

R3

3

5

13

6

7

4

60

R4

5

6

7

14

12

5

170

R5

7

4

5

8

15

6

4.2

80

R1

11

8

5

16

9

7

180

R2

13

7

17

8

6

8

30

R3

6

18

7

9

4

9

190

R4

19

6

3

7

9

10

20

R5

5

10

4

8

3

11

4.3

100

R1

9

4

11

10

7

12

160

R2

5

7

3

12

6

13

110

R3

6

10

8

2

13

14

140

R4

4

5

7

14

3

15

50

R5

6

6

15

4

4

16

4.4

190

R1

10

16

5

4

7

17

70

R2

17

6

15

8

3

18

150

R3

7

18

5

2

6

19

200

R4

3

4

19

5

4

20

130

R5

10

9

5

20

7

21

4.5

120

R1

8

11

6

4

10

22

110

R2

9

7

3

11

5

23

90

R3

5

9

12

4

7

24

120

R4

4

13

5

6

3

25

140

R5

14

10

7

5

7

26

4.6

60

R1

7

15

4

8

4

27

160

R2

10

5

16

4

6

28

200

R3

8

9

10

18

4

29

180

R4

3

12

5

7

18

30

150

R5

19

4

6

10

7


U


R4

R3

R1

R2



R5

R2

U

R5

R4

R3

R1

Рисунок 4.1 Рисунок 4.2



R5

R3

R2

U


U

R1

R4

R4

R3

R2

R5

R1


Рисунок 4.3 Рисунок 4.4


R3



R4


Прямая со стрелкой 2766

R1


U


R5

R5
Прямоугольник 2755

U


R3

R2

R4



R2

R1


Рисунок 4.5 Рисунок 4.6


Содержание отчета
1 Тема и цель занятия.

2 Исходные данные для расчета.

3 Схема электрической цепи смешанного соединения согласно варианту.

4 Расчет эквивалентного сопротивления цепи.

5 Расчет токов резисторов.

6 Расчет эквивалентного сопротивления цепи при коротком замыкании одного резистора.

7 Вывод по результатам расчета.
Контрольные вопросы


  1. Сформулируйте первый и второй законы Кирхгофа.

  2. Поясните, как влияет короткое замыкание одного из резисторов в цепи последовательного и параллельного соединения на величину общего сопротивления цепи?


Практическое занятие №5
Расчет неразветвленной цепи переменного тока
Цель: рассчитать неразветвленную цепь переменного тока.
Оборудование: методические указания, учебник [1], микрокалькулятор, транспортир.
Краткие теоретические сведения
При последовательном соединении на всех участках цепи проходит один ток. На каждом сопротивлении величина падения напряжения зависит от величины сопротивления.

Общее напряжение цепи при последовательном соединении определяется суммой напряжений на каждом участке. Но, поскольку, между током цепи и напряжениями на сопротивлениях разный угол сдвига по фазе, то сумма может быть только векторная, например, для последовательного соединения активного, индуктивного и емкостного сопротивлений



(5.1)
Для определения численного значения напряжения цепи необходимо построить векторную диаграмму. При построении векторной диаграммы необходимо учитывать, что на активном сопротивлении ток и напряжение совпадают по фазе, на индуктивном – напряжение опережает ток на 90°, на емкостном – ток опережает напряжение на 90°.
Порядок выполнения расчета
1 Выписать исходные данные и вычертить схему цепи согласно варианту (таблица 5.1).

Таблица 5.1 – Исходные данные для расчета




Вариант-схема

1-А

11-Б

21-В

2-А

12-Б

22-В

3-А

13-Б

23-В

4-А

14-Б

24-В

5-А

15-Б

25-В

6-А

16-Б

26-В

7-А

17-Б

27-В

8-А

18-Б

28-В

9-А

19-Б

29-В

10-А

20-Б

30-В

U, B

50

80

120

60

40

30

20

70

90

100

R1

Ом

4

3

40

4

2

4

2

4

5

4

R2

3

4

20

6

3

3

2

5

4

2

L1

мГн

16

38

127

9,6

12,7

31,8

25,4

12,7

25,4

12,7

L2

38

16

159

15,9

12,7

19

6,4

9,5

25,4

15,9

C1

мкФ

319

531

106

796

637

796

531

796

1061

531

C2

531

319

53

319

1061

796

796

796

796

398

Каталог: files -> main -> documents -> archive
documents -> «Вольфган Амадей Моцарт»
documents -> Внеклассное мероприятие по литературе «по праву памяти»
documents -> Рабочая программа по учебной дисциплине оп. 04 «Строительные материалы и изделия»
documents -> Программа учебной дисциплины электротехника проскурина Елена Анатольевна
archive -> Методические рекомендации Использование научного стиля речи в выпускных квалификационных работах
archive -> Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине история специальность 190631Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта, для студентов очной формы обучения
archive -> Психология смерти
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24

  • Практическое занятие №5 Расчет неразветвленной цепи переменного тока