(vidět úkolKr6. - 1)
P1.1. Hlavní definice. Elektrický obvod - Jedná se o kombinaci zařízení a objektů tvořících cestu pro elektrický proud, elektromagnetické způsoby, ve kterých lze popsat pomocí pojmů elektromotorického výkonu, elektrického proudu a elektrického napětí.
Elektřina- to je fenomén směrového pohybu volných médií elektrický náboj q. V látce nebo v prázdnotě, kvantitativně charakterizovaná skalární hodnotou rovnou časovým derivátem z elektrického náboje prováděného volným nosičem nabití přes vzhledem k povrchu, tj.
Z výrazu (1.1) obdržíte jednotku proudu
[I. I.] = [q.]/[t.] \u003d Cl / c \u003d a × c / c \u003d a (amp).
Trvalý elektrický proud(dále proud) - Jedná se o konstantní a jednosměrný pohyb nabitých částic (nábojů). Pro konstantní toke. Během každého identického období D t. Stejný poplatek D je přenesen q.. Proto je proud q -veškerý náboj (CL) během t.(z) .
Podmíněný kladný směr I. I. Ve vnějším (ze zdroje energie) je řetěz opačným směrem pohybu elektronového průtoku (elektronová částice, která má nejmenší záporný náboj ( q E. \u003d -1,602 × 10 - 19 cl, pak 1 cl \u003d 6,24 × 10 18 elektronů), tj. Vychází z bodu ale s velkým potenciálem b. s méně potenciálním způsobením pokles napětí (dále napětí) Na odporu tohoto místa
U ab. \u003d J. ale - J. B.. (1.2)
E. legické napětí - to je práce vynaložená na přenosu nabíjecí jednotky (1 CL) z bodu ale přesně tak b.elektrické kryty na libovolné cestě. Rozhodně určovat pouze potenciální rozdíl (napětí) mezi odpovídajícími body. Když mluví o potenciálu bodu elektrického obvodu, znamenají potenciální rozdíl mezi tímto bodem a druhým (obvykle uzemněným), jehož potenciál je vzat rovný nule.
Elektromotorická síla E.(v budoucnosti EMF E.ve voltech) zdroje energie je numericky roven práci (energie) W.v Joules (J) strávené třetími stranou a indukovanou elektrickými poli pro pohyb jednotky náboje (1 CL) z jednoho bodu pole do druhé.
P1.2. Struktura elektrický řetěz. Jakýkoliv elektrický řetězec se skládá z následujících položek:
· zdroje energie (Aktivní prvky) transformace různé druhy Energie do elektrického. Jedná se o generátory elektrických stanic, dobíjecí a solární panely, termočlánky atd.;
· přijímače elektrická energie (Pasivní prvky), ve kterých je elektrická energie převedena na jiné typy: tepelné (topné těleso), mechanické (elektromotory), světlo ( zářivky), chemické (galvanické lázně) atd.;
· pomocné prvky (Dráty, spínače, pojistky, odporové proudové regulátory, měřicí přístroje, připojení atd.).
Elektrické řetězy jsou přizpůsobeny ve formuláři elektrické schémata: Hlavní, montáž, Substituční schémata atd. Schéma elektrického řetězce - To je její grafický obrazObsahující legenda Řetězové prvky a zobrazování připojení těchto prvků.
Při analýze elektrických obvodů jsou nahrazeny substitučními schématy. Schéma substituce elektrický obvod je jeho vypočtený matematický model obsahující ideální pasivní (odporové, indukční a kapacitní) a aktivní (napěťové zdroje a zdroje) prvky. Živel Elektrický obvod se nazývá samostatné zařízení, které provádí v obvodu. Tyto prvky jsou ekvivalenty (modely) reálných řetězových zařízení, které teoreticky atributy určité elektrické a magnetické vlastnosti odrážející hlavní (dominantní) procesy v řetězových prvcích.
Pasivní volací prvky elektrického obvodu, které nemohou vytvářet elektrickou energii. Pasivní prvky zahrnují rezistory, indukční cívky a kondenzátory (tabulka. P1.1).
Odpor - Jedná se o pasivní elektrický obvodový prvek určený k použití. elektrický odpor R.. Rezistor nemůže akumulovat energii: elektrická energie získaná je nevratně zpracovávána do tepelné energie.
T a b l a c a p1.1. Pasivní řetězové prvky a jejich vlastnosti
Indukční cívka - Jedná se o pasivní řetězový prvek určený k použití vlastní indukčnosti. L. a / nebo jeho magnetické pole. Když se proudová zvyšuje indukční cívku, elektrická energie se převede na magnetickou a jeho akumulaci v magnetickém poli cívky, a když se proud snižuje, inverzní přeměna magnetické polní energie do elektrické energie se vrátila ke zdroji.
Kondenzátor- Jedná se o pasivní řetězový prvek určený k jeho použití. elektrická nádrž Z. Když se napětí zvyšuje na svorkách kondenzátoru v něm, nastane elektrická energie externího zdroje do energie elektrické pole Vzhledem k akumulaci nábojů opačných značek na jeho dvou elektrodách (desky). Když snižuje napětí, dochází k transformaci elektrické pole v elektrické energie vrácené do zdroje.
Aktivní prvky - Jedná se o zdroje elektrické energie (baterie, generátory atd.). Rozlišujte: zdroje napětí (v) a proudové zdroje (IT) v závislosti na jejich vnitřním odporu (tabulka. P1.2). V zdroj napětí vnitřní odpor R. W významně méně odolnost R.zatížení (v dokonalém R. T \u003d 0) a v současný zdroj R. W významně více odporu R.zatížení (v dokonalém R. W \u003d ¥) a vodivost (v Siemens)
G. W \u003d 1 / R. T.<< G. = 1/R..
T a b l a c a p1.2. Aktivní prvky řetězců a jejich vlastností
| I. I. |
| 2 (-) |
| R. T. |
| + |
| 1 (+) |
| R. |
| U. |
| U. 12 |
| R. T. I. I. |
| I. I. N. |
| I. I. na |
| I. I.,ALE |
| U., V |
| E. |
| U. N. |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| E. |
| V. |
| I. I., A. |
| I. I. T. |
| G. T. |
| U. |
| U. 12 |
| I. I. |
| 0 I. I. N. J. |
| 2 |
| TO |
| I. I. T. |
| U. N. |
P1.3. Topologické parametry řetězových schémat. Při analýze elektrických schémat si užijte následující topologickýparametry schématu:
· větev (V) - pozemek elektrického obvodu, podél kterého stejného elektrického proudu;
· uzel (W.) - Místo připojení větví elektrického obvodu. Typicky, místo, kde jsou připojeny dvě větve, nejsou nazývány uzel, ale sloučenina (nebo uzlem pro jedno použití) a uzel se připojuje nejméně tři větve;
· obvod - Sekvence větve elektrického obvodu tvořící uzavřenou dráhu, ve které je jeden z uzlů současně začátkem a koncem cesty a zbytek se nacházejí pouze jednou. V elektrickém obvodu se rozlišují lineární nezávislé kontury k. N, který se liší od sebe alespoň jedné větve. Počet nezávislých obrysů závisí na počtu poboček V a čísel uzlů W.v řetězech:
k. N. \u003d B. – (W. – 1). (1.3)
V diagramu elektrického obvodu (obr. P1.1) větví V \u003d.5, uzly Y \u003d3, sloučeniny 2, nezávislé obrysy k. N. = 3.
Poznámky.
1. body 5 , 6 , 7 a 8 mají stejný elektrický potenciál, takže mohou být geometricky kombinovány do jednoho společného bodu - uzel.
2. body 1 a 4 připojit dva prvky, takže se nazývají dotyky dvou prvků, ne uzly.
| E. 1 |
P1.4. Úkol výpočtu řetězu. Výpočet elektrického obvodu je popsat jeho substituční schéma s matematickými rovnicemi a při řešení systému rovnic vzhledem k elektrickým hodnotám. Teorie elektrických a magnetických obvodů je založena na zavedení parametrů jednotlivých částí řetězce, z nichž je síťová odolnost, indukčnost a kontejnery. Kromě těchto parametrů, mnoho dalších jiných (například magnetického odporu magnetického řetězce, odolnosti proudů a vodivosti obvodu AC atd.), Které jsou v úvahu v známém spojení s nimi nebo nemající nezávislou hodnotu, se zavádí .
Úkol Výpočet elektrického obvodu je především definice proudů a napětí větví na určených hodnotách parametrů aktivních a pasivních prvků schématu řetězu.
Pro výpočet elektrických obvodů (přesněji, jejich substituční schémata) vyvinuly několik metod, jejichž nejčastějším způsobem, který je způsob, jak přímo aplikovat Kirchhoff zákonů, způsob uzlové napětí, způsobu proměnných stavu, metoda obrysu.
Poznámka: Často jsou identifikovány "elektrický řetěz" a "Elektrický obvod" schéma ".
P1.5. Zákony OHM a Kirchhoffu.Řešení problémů analyzování elektromagnetických procesů ve známém obvodu elektrického obvodu se specifikovanými parametry energetických zdrojů a odporových prvků je založeno na aplikaci zákona OMA, první a druhé zákony Kirchoff, které jsou odpovídajícím způsobem zaznamenány pro pobočka, uzlůa obrys (Tabulka. P1.3).
Ohmův zákonstanoví závislost mezi proudem a napětím pasivní větev S náhodou proudového a napěťového směru na něm. (Viz tabulka. P1.3, druhý řádek). Pro pobočky s použitím napětí zobecněný zákon ohm.(Viz tabulka. P1.3, třetí řetězec). Plus znamení před EDC E. a napětí U. 12 jsou napsány v shodě svých směrů s podmíněným pozitivním směrem proudu I. I. a minus znamení - s náhodou jejich směru se směru proudu.
První zákon Kirchhoff (1GC) jsou zaznamenány pro uzlů Elektrický obvod (viz tabulka. P1.3, čtvrtá řada). Zákon je formulován následovně: algebraicum proudů v libovolném uzlu obvodu obvodu je nula.Současně, proudy zaměřené na uzel jsou provedeny nahrávat s nápisem plus a opouštět uzel s znaménkem mínus.
Druhý zákon Kirchhoffu (2ks) obrysy Elektrický obvod (viz tabulka. P1.3, pátý řádek) a je formulován následovně: v každém okruhu schématu se algebraické množství EDC rovná algebraickým množství napětí ve všech oblastech s odporem v tomto obvodu.Současně, EMF a napětí na prvcích obvodu jsou zaznamenány znakem plus, pokud se zvolený směr procházení obvodu (například v průběhu směru hodinových ručiček) se shoduje se směrem napětí (proudů) Prvky a při dávkování.
Tabulka P1.3. Topologické parametry řetězců a jejich popis
| J. |
| k. |
| I. I. 2 |
| I. I. 3 |
| I. I. 1 |
| E. 2 |
| E. 3 |
| I. I. 2 |
| I. I. 3 |
| R. 1 |
| R. 3 |
| R. 2 |
| U. 12 |
| 1 |
| 2 |
P1.6. Metoda výpočtu založená na zákonech Kirchhoff. Analýza a výpočet jakéhokoliv Elektrického obvodu DC lze provádět v důsledku společného roztoku systému rovnic sestavených prvním a druhým Circhoffem zákony. Počet systémových rovnic se rovná počtu poboček v řetězci ( N. Mzk \u003d. V) Zároveň nezávislé rovnice, které mohou být zaznamenány na 1 ° C, jedna rovnice je menší než počet uzlů, tj.
N. 1GK \u003d. W. - 1, (1.4)
a počet nezávislých rovnic zaznamenaných 2GC,
N. 2PC \u003d B. - (W. - 1), (1.5)
kde V - počet poboček s neznámými proudy (bez větví s aktuálními zdroji); W. - Počet uzlů.
Budeme tvořit potřebný počet rovnic prostřednictvím zákonů Circhhoff, abychom určili proudy větví schématu (obr. P1.2), pokud je uveden EMF E. 1 I. E. 2 zdroje napětí, proud J. Současný zdroj a odpor R. 1 ,…, R. 5 odporů.
N. Mzk \u003d. N. 1GK +. N. 2PC \u003d V.
Za tímto účelem:
1. Proveďte topologickou analýzu systému pro určení počtu nezávislých rovnic. Ve schématu B. 1 \u003d 6 větví, W. \u003d 3 uzly. Nicméně, v pobočkách s proudem IT J. Sada, proto počet nezávislých poboček V\u003d 5. Počet nezávislých rovnic pro řešení problému podle způsobu zákonů Kirchhoff
N. Mzk \u003d. V \u003d.5.
3. Proveďte rovnici na 1HC ( N. 1GK \u003d. W. - 1 = 3 - 1 = 2):
pro uzel 1 : I. I. 1 - I. I. 2 - J. - I. I. 3 = 0, (1)
pro uzel 2 : I. I. 3 - I. I. 4 + I. I. 5 = 0. (2)
4. Vyberte nezávislé obrysy a směr obvodu kolem obvodu, například ve směru hodinových ručiček. V našem případě existují tři nezávislé obrysy, jako větev s daným proudem J.V rovnicích vypracovaných 2GC se nebere v úvahu:
N. 2PC \u003d B. - (W. - 1) = 5 – (3 – 1) = 3.
5. Uděláme tři rovnice 2GC:
pro obrys 1"-1-0-1" : E. 1 = R. 1 I. I. 1 + R. 2 I. I. 2 , (3)
pro obrys 1-2-0-1 : 0 = R. 3 I. I. 3 + R. 4 I. I. 4 - R. 2 I. I. 2 , (4)
pro obrys 2-2"-0-2 : -E. 2 = -R. 5 I. I. 5 - R. 4 I. I. 4 . (5)
6. Rozhodování systému rovnic (1) ... (5), například metodou Gauss nebo za použití vzorců Cramer, můžete definovat všechny neznámé proudy větví řetězce.
P1.6. Strukturální konverze systémů výměny řetězců.Výpočet elektrických obvodů lze zjednodušit přeměnou substitučních schémat na jednodušší a pohodlnější pro výpočet. Tyto transformace jsou obvykle zpravidla zpravidla, ke snížení počtu uzlů obvodů a v důsledku toho požadovaný počet zdrojových rovnic pro výpočet.
Takže, větve s sekvencepřipojené rezistory R. 1 , R. 2 , … , R N. Může být převeden na jednoduché schéma s jedním odporovým prvkem (obr. P1.4 ale) rovnocenný odpor, který se rovná množství odolnosti:
větev s několika postupně připojenými zdroji napětí a rezistory (obr. P1.4 b.) lze také převést na větev s jedním ekvivalentem s parametry R. Ei. E. E (Obr. P1.4 v):
| 1 |
| b.) |
| R. 1 |
| ale) |
| v) |
| Obr. P1.4. |
| 1 |
| 2 |
| R. E. |
| R. 1 |
| R. 2 |
| R N. |
| 1 |
| 2 |
| R. 2 |
| R. 3 |
| R. E. |
| E. 1 |
| E. 2 |
| E. 3 |
| E. E. |
| 1 |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
| U. |
| Obr. P1.5. |
| R. 1 |
| R. 2 |
| U. |
| G. E. |
| ale) |
| b.) |
| 1 |
| 2 |
| R N. |
| 1 |
| I. I. 1 |
| V. |
| I. I. 2 |
| I. I. |
| I. I. |
Paralelní Připojené odpory s odporem R. 1 , R. 2 ,…, R N. (Obr. P1.5 ale) může být nahrazen jedním odporem vodivosti G. E (Obr. P1.5 b.).
Protože napětí na všech větvích je stejné, stejné U.Pak proudy větví
kde, vodivost větví v Siemens.
V diagramu se dvěma uzly 1 a 2 (Viz obr. P1.5 ale) Proud na vstupním řetězci
ale ekvivalentní vodivost a ekvivalentní odpor Pasivní část řetězu mezi uzly 1 a 2 rovnat se
| 3 |
| 2 |
| U. |
| Obr. P1.6. |
| R. 2 |
| R. 1 |
| R. 3 |
| U. |
| R. 1 |
| U. |
| R. 1-4 |
| R. 2-4 |
| ale) |
| b.) |
| v) |
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| R. 4 |
| 1 |
| 1 |
| 3 |
Elektrické obvody, které mají kombinaci sekvenčních a paralelních sloučenin sekcí řetězu ( smíšené spojení), může být převeden na jednodušší ekvivalentní obvody nahrazením paralelních větví jedné větve a připojené části řetězu jsou postupně připojeny. Tak například pro schéma. P1.6. ale Nejprve musíte najít ekvivalentní odpor paralely 2 -3 se třemi paralelními s přiloženými odpory
a pak jej složit s odporem R. 1 (obr. P1.6 b., v):
V elektrických obvodech mohou být prvky připojeny podle schématu trojúhelník nebo podle schématu hvězda (Obr. P1.7). Trojúhelníkzavolejte spojení tří prvků, ve kterém je konec prvního prvku připojen k začátku druhého, konec druhého, na začátku třetího a konce třetího se začátkem prvního (obr. P1.7. ale). Hvězda Zavolejte spojení, ve kterém jsou konce tří prvků připojeny k jednomu společnému bodu p. (Obr. P1.7 b.).
| Obr. P1.7. |
| b.) |
| 1 |
| 2 |
| I. I. 2 |
| R. 3 |
| R. 1 |
| R. 2 |
| 3 |
| I. I. 3 |
| I. I. 1 |
| I. I. 1 |
| ale) |
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| I. I. 2 |
| I. I. 3 |
| R. 1 2 |
| R. 23 |
| R. 31 |
| n. |
Aby se uvolnil počet uzlů v schématu zapojení spojení prvků, trojúhelník je převeden na ekvivalentní sloučeninu hvězdy pomocí následujících vzorců:
, , (1.10)
to je odpor paprsku ekvivalentní hvězdy rovné frakci, v čitateli, z něhož produkt dvou odporů stran trojúhelníku přilehlý k uzlu uvažovaného, \u200b\u200brozděleným množstvím všech odporů trojúhelníku.
P1.7. Pravidlo děliče napětí.Ve větvích sestávajících ze dvou konzistentně propojených odporů (obr. P1.8 ale), napětí na jednom z odporů se rovná napětí připojenému k větvi vynásobené odporem rezistoru a rozděleno do množství odporů obou odporů , tj.
| U. |
| b.) |
| R. 1 |
| R. 2 |
| ale) |
| U 1. |
| U. 2 |
| I. I. 2 |
| R. 2 |
| I. I. 1 |
| U. |
| Obr. P1.8. |
| R. 1 |
| I. I. |
a (1.11)
P1.8. Pravidlo tokového děliče. Pro řetěz se dvěma paralelními s připojenými odpory (obr. P1.8 b.) Současný jeden ze dvou paralelních větví řetězce se rovná vhodnému proudu I. I.Vynásobený odporem jiného (opačného) větve a děleno množstvím odporů obou větví, tj.
P1.9. Metoda uzlových napětí.Metoda uzlového stresu (MUN) je založena na prvním zákoně Kirchoff a generalizovaném zákona o OHM. V něm pro pomocné hodnoty vypořádání jsou tzv. pod napětím u k 0 - napětí mezi každým k.- uzel schématu a vybraný základuzel (bude označen číslem 0 ), jehož potenciál je považován za nulu. Počet rovnic pro výpočet schématu MUNA
N. Měsíc \u003d. W. - 1. (1.13)
Pro každý uzel, s výjimkou základního, rovnice na 1-к. V získaných hodnotách větví připojených k základní jednotce, vyjádřené skrz uzlová napětí a vodivost přes generalizovaný OHM zákon:
kde G k. = 1/R K. - vodivost k.- větve.
Tokv větve spojené s uzly k. a j.,
= (E kj. - U k 0. + U j 0.)G kj., (1.15)
kde U kj. = U k 0. - U j 0. – interslose. Napětí; G kj \u003d.1/ R kj. - interslome.vodivost.
Po seskupování členů na odpovídající uzlové napětí a přenos E K G. a proudy J K. Zdroje proudu do pravé části jsou získány systémem rovnic vzhledem k neznámému uzlovému namáhání.
Struktura každé rovnice je stejná, například rovnice vzhledem k uzlu 1 :
G. 11 U. 10 - G. 12 U. 20 - ... - G. 1n. U N. 0 = + (1.16)
kde G. 11 = G. 1 + G. 2 + ... + Gl N. - vlastní vedení uzl1.rovna množství větví spojených s uzlem 1 (vodivost poboček s ním nebere v úvahu, protože G J. = 1/R J.= 0 (R J. = ¥)); G. 12 , ... , G. 1 N. - intersticiální vodivost; + - nodální proud uzel 1 ; - algebraické množství dílů větví EDS připojených k uzlu 1 , na vodivosti těchto poboček a s písemnou zprávou plus (mínus), pokud je EMF směrován do uzlu 1 (z uzlu 1 ); - algebraický součet současných zdrojů větví spojených s uzlem 1 a toki J K. Zapište si znakem plus (mínus), pokud jsou směrovány do uzlu 1 (z uzlu 1 ).
Rozhodování systému rovnic vzhledem k uzlovému namáhání, intervalové napětí a proudy větví jsou určeny ve vztahu (1,14) a (1,15).
| Obr. P1.9. |
| 2 |
| I. I. 1 |
| R. 1 |
| R. 3 |
| R. 5 |
| R. 2 |
| R. 4 |
| I. I. 2 |
| J. |
| I. I. 3 |
| U. 10 |
| E. 5 |
| I. I. 4 |
| I. I. 5 |
| 1 |
| 0 |
| E. 1 |
| U. 12 |
| U. 20 |
Příklad p1.1. Použití metody uzlových napětí určete proudy větví schématu (obr. P1.10), pokud E. 1 = 12V. E. 5 = 15v. J \u003d.2a. R. 1 = 1 ohm, R. 2 = 5 ohmů R. 3 \u003d R. 4 = 10., R. 5 = 1 ohm. . Ve větvech 6 a 3 uzlech.
Rozhodnutí.1. Zvolte základní uzel 0 a směr uzlových napětí U. 10 I. I. U. 20 z uzlů 1 a 2 na základní (viz obr. P1.9).
2. Make up ( N. Měsíc \u003d. W. - 1 \u003d 3 - 1 \u003d 2) MUN rovnice:
pro uzel 1 : G. 11 U. 10 - G. 12 U. 20 = E. 1 G. 1 - J.,
pro uzel 2 : -G. 21 U. 10 + G. 22 U. 20 = E. 5 G. 5 ,
kde G. 11 = G. 1 + G. 2 + G. 3 , G. 12 = G. 3 = 1/R. 3 , G. 22 = G. 3 + G. 4 + G. 5 , G. 21 = G. 12 = G. 3 .
3. Po nahrazení číselných hodnot ( G. 1 = 1/R. 1 \u003d 1 cm, G. 2 \u003d 0,2 cm, G. 3 = G. 4 \u003d \u003d 0,1 cm, G. 5 \u003d 1 cm) Máme:
1,3U. 10 - 0,1U. 20 = 12 - 2 = 10,
0,1U. 10 + 1,2U. 20 = 15.
4. Využívání prolézacích vzorců, najdeme uzlové napětí:
Poznámka. Výpočet uzlových napětí by mělo být provedeno s velkou přesností. V tomto příkladu je dostačující na čtvrtém označení po čárku.
5. Intervalové napětí
U. 12 = U. 10 - U. 20 \u003d 8.7097 - 13,226 \u003d - 4,5163 B.
6. Požadované proudy větví (viz vybrané směry proudů větví na obr. P1.9):
I. I. 1 = (E. 1 - U. 10)G. 1 \u003d 3.29 A, I. I. 2 = U. 10 G. 2 \u003d 1,754 A,
I. I. 3 = U. 12 G. 3 \u003d - 0.452 A, I. I. 4 = U. 20 G. 4 \u003d 1,323 A,
I. I. 5 = (-E. 5 + U. 20)G. 5 \u003d -1,774 A.
7. Zkontrolujte výsledky aktuálního výpočtu. Podle 1GK pro uzel 2 :
= I. I. 3 - I. I. 4 - I. I. 5 = - 0,452 - 1,323 + 1,774 = 0.
P1.10. Metoda dvou uzlů. Metoda dvou uzlů je speciální případ metody uzlového napětí a slouží k výpočtu obvodů obsahujících (po konverzi) dva uzly a libovolný počet paralelních pasivních a aktivních větví. Pro výpočet proudů větví řetězu a rozhodnout jedenvnitřní napětí rovnice rovná algebraickým množstvím proudů vytvořených zdrojem napětí a zdroji proudu obvodu děleného vlastním vodivosti uzlu, tj.
a proudy větví jsou určeny generalizovaným zákonem o OHM (viz (1.14)).
Příklad p1.2. Zjednodušte řetězový okruh (obr. P1.10 ale) Převodem pasivního trojúhelníku na ekvivalentní hvězdu a najít proudy v transformovaném obvodu s metotem dvou uzlů. Proudy větví pasivního trojúhelníku zdrojového schématu se zjistí, ze složených rovnic 1- ° C pro uzly trojúhelníku a (v případě potřeby) 2 ° C rovnice pro obrys, který zahrnuje jeden z větví trojúhelník s požadovaným proudem. Parametry výměny řetězce: E. 5 \u003d 20 V, E. 6 \u003d 36 V; R. 1 \u003d 10 ohmů, R. 2 \u003d 12 ohmů, R. 3 \u003d 4 ohm, R. 4 \u003d 8 ohmů, R. 5 \u003d 6 ohmů, R. 6 \u003d 5 ohmů.
Rozhodnutí.1. Označte uzly a tečkované čáry paprsků (větve) ekvivalentní hvězdy R. 1 N., R. 2 N., R. 3 N. (Obr. P1.10 b.), rovný (viz (1.10))
2. V důsledku toho transformace přijaly obvod se dvěma uzly: n. a 4 (obr. P1.11), ve kterém uzly původního schématu 1 , 2 a 3 ocelové přípojky.
3. Výpočet obvodu (obr. P1.11) způsobu dvou uzlů stráví ve třech fázích:
ale) Vybereme základní uzel 4 a odpovídá jeho potenciální nulu (J 4 \u003d 0);
| ale) b.) Obr. P1.10. Odhadované řetězové schémata |
b) Poslat kodové napětí U N. 4 Z uzlu n. Uzlovat 4 a najít jeho hodnotu (viz (p1.11):
Prezentace metod výpočtu a analýzy elektrických obvodů je obvykle snížena na nalézt proudy větví se známými hodnotami EDC a odolnosti.
Způsoby výpočtu a analýzy elektrických obvodů DC jsou vhodné pro oba střídavé proudové obvody.
2.1 Metoda ekvivalentního odporu
(Způsob koagulace a nasazení řetězu).
Tato metoda se používá pouze pro elektrické obvody obsahující jeden zdroj energie. Pro výpočet jednotlivých částí schématu obsahující po sobě jdoucí nebo paralelní větve jsou zjednodušeny nahrazením ekvivalentních odporů. Řetěz je tedy vyřezán na jeden ekvivalentní odolnost obvodu připojeného ke zdroji napájení.
Pak se stanoví proud větve obsahující EMF a schéma se rozvíjí v opačném pořadí. Současně se vypočítá výskyt napětí a proudů větví. Tak například ve schématu 2.1 ALE Odpor R.3 a R.4 postupně. Tyto dva odpory mohou být nahrazeny jedním ekvivalentem.
R.3,4 = R.3 + R.4
Po takové výměně se získá jednodušší schéma (obr.2.1 B. ).
Zde byste měli věnovat pozornost možnému chybám při určování způsobu odporových spojů. Například odpor R.1 a R.3 Nelze považovat za spojité konzistentně, stejně jako odpor R.2 a R.4 Nelze považovat za propojené paralelně, protože neodpovídá hlavním vlastnostem sériového a paralelního připojení.
Obrázek 2.1 k výpočtu metody elektrického obvodu
Ekvivalentní odpory.
Mezi odpory R.1 a R.2 v místě V, existuje větev s proudem I. I.2 . Proto aktuální I. I.1 Nebude rovna současnému I. I.3 Odpor R.1 a R.3 Nelze postupně zvažovat. Odpor R.2 a R.4 Na jedné straně jsou připojeny ke společnému bodu. D.a na druhé straně - do různých bodů V a Z. V důsledku toho napětí připojené k odolnosti R.2 a R.4 Nelze považovat za paralelně.
Po nahrazení odporu R.3 a R.4 Ekvivalentní odpor R.3,4 a zjednodušení schématu (obr. 2.1 B.), je jasnější, že odolnost R.2 a R.3,4 Je propojen paralelně a mohou být nahrazeny jedním ekvivalentem, na základě skutečnosti, že s paralelní kombinací větví se celková vodivost rovná množství rychlostí větví:
GBD.= G.2 + G.3,4 , Nebo = + Z
RBD.=
A získat ještě jednodušší diagram (obr. 2.1, V). V tom rezistenci R.1 , RBD., R.5 Spojen postupně. Výměna těchto odporů s jedním ekvivalentním odporem mezi body A. a F., Připravený v jednoduchém schématu (obrázek 2.1, G.):
RAF.= R.1 + RBD.+ R.5 .
Výsledný obvod může určit proud v obvodu:
I. I.1
=
.
Proudy v ostatních pobočkách je snadné určit přechod z obvodu do obvodu v opačném pořadí. Ze schématu na obrázku 2.1 VMůžete určit pokles napětí na pozemku B., D. Řetězy:
UBD.= I. I.1 · RBD.
Znát pokles napětí na spiknutí mezi tečkami B. a D. Můžete vypočítat Toki I. I.2 a I. I.3 :
I. I.2 = , I. I.3 =
Příklad 1. Nechť (obr 2.1 ALE) R.0 \u003d 1 ohmy; R.1 \u003d 5 ohmů; R.2 \u003d 2 ohmy; R.3 \u003d 2 ohmy; R.4 \u003d 3 ohmy; R.5 \u003d 4 ohmy; E.\u003d 20 V. Vyhledejte proudy větví, tvoří rovnováhu kapacity.
Ekvivalentní odpor R.3,4 Rovna množství odporu R.3 a R.4 :
R.3,4 = R.3 + R.4 \u003d 2 + 3 \u003d 5 ohmů
Po výměně (obrázek 2.1 B.) Vypočítejte ekvivalentní odpor dvou paralelních větví R.2 a R.3,4 :
RBD.= \u003d\u003d 1 875 ohmů,
A schéma je stále zjednodušeno (obr. 2.1 V).
Vypočítejte ekvivalentní odpor celého řetězce:
R.Ek.= R.0 + R.1 + RBD.+ R.5 \u003d 11.875 ohmů.
Nyní můžete vypočítat celkový obvodový proud, tj., Generovaný zdrojem energie:
I. I.1 \u003d \u003d 1,68 A.
Napětí pokles na pozemku Bd. Bude to:
UBD.= I. I.1 · RBD.\u003d 1,68 · 1 875 \u003d 3.15 V.
I. I.2 = = \u003d 1,05 a;I. I.3 \u003d\u003d\u003d 0,63 A.
Vytvořit zůstatek kapacity:
E · I1 \u003d i12.· (R0 + R1 + R5) + I22· R2 + I32.· R3.4,
20 · 1,68 \u003d 1,682 · 10 + 1 052 · 3 + 0,632 · 5,
33,6=28,22+3,31+1,98 ,
Minimální rozpor je způsoben zaokrouhlením při výpočtu proudů.
V některých schémat není možné zvýraznit odolnost vůči zahrnutému mezi sebou postupně nebo paralelně. V takových případech je lepší použít jiné univerzální metody, které lze použít pro výpočet elektrických obvodů jakékoli složitosti a konfigurace.
2.2 Způsob Kirchhoffova zákonů.
Klasická metoda pro výpočet komplexních elektrických obvodů je přímým aplikací Kirchhoffova zákonů. Všechny další způsoby výpočtu elektrických řetězů probíhají z těchto základních elektrotechniky.
Zvažte aplikaci zákonů Kirchhoffu pro stanovení proudů komplexního řetězce (obr. 2.2), pokud jsou specifikovány jeho EMF a odolnost.
Obr. 2.2. K výpočtu komplexního elektrického obvodu pro
Definice proudů podle zákonů Kirchhoffu.
Počet nezávislých obvodových proudů se rovná počtu poboček (v našem případě m \u003d 6). Proto vyřešit problém, je nutné kompilovat systém šesti nezávislých rovnic, společně podle prvního a druhého zákona Kirchhoff.
Počet nezávislých rovnic sestavených podle prvního zákona Kirchhoffu vždy na jednotku menší než uzly,T. K. Znaménko nezávislosti je přítomnost alespoň jednoho nového proudu v každé rovnici.
Od počtu poboček M. Vždy více než uzly NA, Chybějící počet rovnic je sestaven podle druhého zákona Kirchoff pro uzavřené nezávislé kontury,To znamená, že pro každou novou rovnici alespoň jednu novou pobočku.
V našem příkladu je počet uzlů čtyři - A., B., C., D.Proto budeme provádět pouze tři rovnice podle prvního zákona Kirchhoffu pro všechny tři uzly:
Pro uzel A: I1 + I5 + I6 \u003d 0
Pro uzel B: I2 + I4 + I5 \u003d 0
Pro uzel C: I4 + I3 + I6 \u003d 0
Podle druhého zákona Kirchhoffu musíme také vytvořit tři rovnice:
Pro obrys A., C., B, a:I. I.5 · R.5 — I. I.6 · R.6 — I. I.4 · R.4 =0
Pro obrys D.,A.,V,D.: I. I.1 · R.1 — I. I.5 · R.5 — I. I.2 · R.2 \u003d E1-E2
Pro obrys D., V, s,D.: I. I.2 · R.2 + I. I.4 · R.4 + I. I.3 · R.3 \u003d E2.
Řešení systému šesti rovnic, můžete najít proudy všech částí schématu.
Pokud se při řešení těchto rovnic vrátí proudy jednotlivých větví negativní, znamená to, že skutečný směr proudů je opačný k libovolně zvolenému směru, ale aktuální hodnota bude správná.
Vyjasněte nyní postup pro výpočet:
1) rozhodovat a použít pozitivní směry proudů větví na schématu;
2) sestavovat systém rovnic na prvním právu Kirchoff - počet rovnic na jednotku menší než uzly;
3) libovolně zvolit směr účetnictví pro nezávislé kontury a provést systém rovnic na druhém circhoffu;
4) Vyřešte celkový systém rovnic, vypočte proudy, a v případě získání negativních výsledků změňte směry těchto proudů.
Příklad 2.. V našem případě (obr. 2.2.) R.6 = ∞ To je ekvivalentní útesu této části řetězu (obr. 2.3). Definujeme proudy větví zbývajícího řetězce. Vypočítat rovnováhu výkonu, pokud E.1 =5 V, E.2 =15 B, R.1 \u003d 3 ohmy, R.2 = 5 ohmů R. 3 =4 Ohm R. 4 =2 Ohm R. 5 =3 Ohm.
Obr. 2.3 Schéma pro vyřešení problému.
Rozhodnutí. 1. Vybíráme libovolně směr poboček poboček, máme tři: I. I.1 , I. I.2 , I. I.3 .
2. Uděláme pouze jednu samostatnou rovnici podle prvního zákona Kirchoffu, protože ve schématu pouze dva uzly V a D..
Pro uzel V: I. I.1 + I. I.2 — I. I.3 \u003d O.
3. Vyberte nezávislé obrysy a směr jejich obchvatu. Nechte obrysy DAVD a CVTF jsou ve směru hodinových ručiček:
E1-E2 \u003d I1 (R1 + R5) - I2 · R2,
E2 \u003d I2.· R2 + I3.· (R3 + R4).
Nahradíme hodnoty odporu a EMF.
I. I.1 + I. I.2 — I. I.3 =0
I. I.1 +(3+3)- I. I.2 · 5=5-15
I. I.2 · 5+ I. I.3 (4+2)=15
Rozhodování systému rovnic, vypočítat proudy větví.
I. I.1 =- 0,365a. ; I. I.2 = I. I.22 — I. I.11 = 1,536a. ; I. I.3 \u003d 1,198A.
Jak ověřit správnost rozhodnutí učinit váhu kapacity.
Σ Eiii \u003d.Σ IY2 · Ry.
E1 · I1 + E2 · I2 \u003d I12 · (R1 + R5) + I22 · R2 + I32 · (R3 + R4);
5 (-0.365) + 15 · 1,536 \u003d (-0.365) 2 · 6 + 1,5632 · 5 + 1,1982 · 6
1,82 + 23,44 = 0,96 + 12,20 + 8,60
21,62 ≈ 21,78.
Rozdíl je zanedbatelný, proto je řešení pravdivé.
Jedním z hlavních nevýhod tohoto způsobu je velký počet rovnic v systému. Ekonomičtější při výpočtu je Způsob konturní proudy.
2.3 Způsob obrysu proudy.
Při výpočtu Pomocí obrysových proudů Předpokládá se, že v každém nezávislém okruhu proudí jeho (podmíněné) CONURRY TOK.. Rovnice jsou relativní k obrysu proudy podle druhého zákona Kirchhoffu. Počet rovnic je tedy roven počtu nezávislých obrysů.
Skutečné proudy větví jsou definovány jako algebraické množství obrysových proudů každé větve.
Zvažte například schéma Obr. 2.2. Hodit na tři nezávislé obrysy: OD TEBE; Au.D.ALE; slunceD.V A souhlasíme s tím, že pro každého z nich projde jeho obrysy, resp. I. I.11 , I. I.22 , I. I.33 . Směr těchto proudů si vybere ve všech obvodech stejný ve směru hodinových ručiček, jak je znázorněno na obrázku.
Porovnáním obrysových proudů větví, lze zjistit, že podle vnějších poboček se reálné proudy rovnají obrysy a ve vnitřních odvětvích se rovnou součtem nebo rozdílu v konturových proudu:
I1 \u003d i22, i2 \u003d i33 - i22, i3 \u003d i33,
I4 \u003d i33 - I11, I5 \u003d I11 - I22, I6 \u003d - I11.
V důsledku toho podle známých proudů obrysu může schéma snadno určit platné proudy svých poboček.
Pro stanovení konturových proudů tohoto systému postačuje být pouze tři rovnice pro každý nezávislý obvod.
Tím, že rovnice pro každý obrys je nutné vzít v úvahu účinek sousedních obvodů proudů na přilehlých odvětvích:
I11 (R5 + R6 + R4) - I22 · R5 - I33 · R4 \u003d O,
I22 (R1 + R2 + R5) - I11 · R5 - I33 · R2 \u003d E1 - E2,
I. I.33 (R.2 + R.3 + R.4 ) — I. I.11 · R.4 — I. I.22 · R.2 = E.2 .
Takže postup výpočtu proudů obrysu se provádí v následujícím pořadí:
1. Nainstalujte nezávislé obrysy a vyberte v nich currenty obrysy;
2. Označte proudy větví a libovolně jim dávají pokyny;
3. Zřídit vztah platných proudů poboček a konturových proudů;
4. Proveďte systém rovnic na druhém Circhoffu pro konturní proudy;
5. Vyřešte systém rovnic, vyhledejte cuprenty a určete platné pobočky.
Příklad 3. Vyřešíme problém (příklad 2) metodou konturových proudů, zdrojová data jsou stejná.
1. V úloze jsou možné pouze dva nezávislé obvody: Vyberte obrysy Au.D.ALE a slunceD.Va vezměte směr konturových proudů v nich I. I.11 a I. I.22 ve směru hodinových ručiček (obr. 2.3).
2. Platné pobočky I. I.1 , I. I.2, I. I.3 a jejich pokyny jsou také zobrazeny (obr. 2.3).
3. Sdělení platných a obrysových proudů:
I. I.1 = I. I.11 ; I. I.2 = I. I.22 — I. I.11 ; I. I.3 = I. I.22
4. Proveďte systém rovnic pro obrysové proudy podle druhého zákona Kirchhoffa:
E1 - E2 \u003d I11 · (R1 + R5 + R2) - I22 · R2
E2 \u003d I22 · (R2 + R4 + R3) - I11 · R2;
5-15 \u003d 11 · I. I.11 -Pět· I. I.22
15 \u003d 11 · I. I.22 -Pět· I. I.11 .
Rozhodování systému rovnic, dostaneme:
I. I.11 = -0,365
I. I.22 \u003d 1,197, pak
I. I.1 = -0,365; I. I.2 = 1,562; I. I.3 = 1,197
Vzhledem k tomu, že vidíme skutečné hodnoty větví větvů shodují se získanými hodnotami v příkladu 2.
2.4 Metoda napětí uzlu (jedna metoda uzlu).
Často existují schémata obsahující pouze dva uzly; Na Obr. 2.4 znázorňuje jeden z těchto schémat.
Obrázek 2.4. Výpočtem elektrických obvodů dvěma uzly.
Nejvíce racionální metoda pro výpočet proudů v nich je Metoda dvou uzlů.
Pod Metoda dvou uzlů Pochopte způsob výpočtu elektrických obvodů, ve kterém jsou proudové napětí (s jeho pomocí pak stanoveny proudy větví) vezměte napětí mezi oběma uzly ALE a V Schémata - U.Au..
Napětí U.Au. To lze nalézt ze vzorce:
U.Au.=
V numerátoru vzorce, znamení "+", pro pobočku obsahující EMF, pokud směr EMF této větve směřuje k zvýšení potenciálu a znaku "-". V našem případě, pokud potenciál uzlu a převzít výše uvedený potenciál uzlu v (potenciál uzlu v odběri nule), E1.G.1 , vezme znak "+" a E2 ·G.2 S znamením "-":
U.Au.=
Kde G. - vodivost větví.
Určení uzlového napětí můžete vypočítat proudy v každé větvi elektrického obvodu:
I. I.NA\u003d (U.Au.) G.NA.
Pokud má proud záporná hodnota, pak je jeho skutečný směr opakem uvedeného na diagramu.
V tomto vzorci, pro první pobočku, protože proud I. I.1 Shoda se směrem E1., pak je jeho hodnota přijata s nápisem plus a U.Au. S znaménkem mínus, protože proud je odeslán do současného. Ve druhé větvi a E2. a U.Au. Jsou zaměřeny na současný a vzít minus znamení.
Příklad 4.. Pro schéma Obr. 2.4 Pokud E1 \u003d 120V, E2 \u003d 5Ω, R1 \u003d 2, R2 \u003d 1, R3 \u003d 4Ω, R4 \u003d 10).
UAV \u003d (120 · 0,5-50 · 1) / (0,5 + 1 + 0,25 + 0,1) \u003d 5,4 V
I1 \u003d (E1-UAV) · G1 \u003d (120-5,4) · 0,5 \u003d 57,3a;
I2 \u003d (- E2-UAV) · G2 \u003d (-50-5.4) · 1 \u003d -55,4a;
I3 \u003d (O-UAV) · G3 \u003d -5.4 · 0,25 \u003d -1,35a;
I4 \u003d (O-UAV) · G4 \u003d -5.4 · 0,1 \u003d -0,54A.
2.5. Nelineární DC obvody a jejich výpočet.
Zatím jsme považovali elektrické řetězce, jejichž parametry (odpory a vodivost) byly považovány za nezávislé na hodnotě a směr proudu průchodu nebo napětí na ně.
V praktických podmínkách nejvíce setkávané prvky mají parametry závislé na proudu nebo napětí, napájecí zesilovače je charakteristická pro takové prvky nelineární (obr. 2.5), takové prvky se nazývají Nelineární. Nelineární prvky jsou široce používány v různých oblastech technologie (automatizace, výpočetní techniky a další).
Obr. 2.5. Volt-ampere charakteristika nelineárních prvků:
1 - polovodičový prvek;
2 - tepelná odolnost
Nelineární prvky vám umožňují implementovat procesy, které nejsou možné v lineárních obvodech. Například stabilizujte napětí, posilte proud a další.
Nelineární prvky jsou řízeny a nezvládnutelné. Neřízené nelineární prvky fungují bez vlivu kontrolní expozice (polovodičové diody, tepelná odolnost a další). Řízené prvky jsou pod vlivem regulační expozice (tyristory, tranzistory a další). Nekontrolovatelné nelineární prvky mají jeden volt-ampere charakteristiku; Řízené - rodinné vlastnosti.
Výpočet elektrických obvodů DC je nejčastěji vyráběn grafickými metodami, které jsou použitelné v jakékoli formě volt-ampérových charakteristik.
Sekvenční připojení nelineárních prvků.
Na Obr. 2.6 znázorňuje diagram sekvenčního připojení dvou nelineárních prvků a na Obr. 2.7 Jejich vlastnosti voltamperu - I. I.(U.1 ) a I. I.(U.2 )
|
|
Obr. 2.6 Sekvenční schéma připojení
Nelineární prvky.
Obr. 2.7 Vlastnosti voltamle nelineárních prvků.
Vybudovat volt-ampere charakteristiku I. I.(U.), vyjádření současné závislosti I. I. V řetězci z napětí připojeného k němu U.. Vzhledem k tomu, že proud obou sekcí řetězce je stejný a množství napětí na prvcích se rovná aplikovanému (obr. 2.6) U.= U.1 + U.2 pak vybudovat charakteristiku I. I.(U.) Stačí shrnout abscise specifikovaných křivek I. I.(U.1 ) a I. I.(U.2 ) Pro určité aktuální hodnoty. Pomocí vlastností (obr. 2.6) můžete vyřešit různé úkoly pro tento řetězec. Například hodnota aplikovaná na aktuální U. A je nutné určit proud v řetězci a distribuci napětí na svých sekcích. Pak na charakteristiku I. I.(U.) Oslavujeme bod ALE odpovídající aplikovanému napětí U. a strávit z ní horizontální křížení křivek I. I.(U.1 ) a I. I.(U.2 ) před křižovatkou s vlastníkem ordinace (bod D.) který ukazuje množství proudu v řetězci a segmenty VD. a ZD. Velikost napětí na řetězových prvcích. A naopak, podle zadaného proudu, můžete určit napětí obecného i na prvky.
Paralelní sloučeniny nelineárních prvků.
S paralelním připojením dvou nelineárních prvků (obr. 2.8) se specifikovanými vlastnostmi volt-ampere ve formě křivek I. I.1 (U.) a I. I.2 (U.) (Obr. 2.9) napětí U. Je to obecné a proud I v nerozvětvené části řetězce se rovná množství proudů větví:
I. I. = I. I.1 + I. I.2
Obr. 2.8 Schéma paralelního spojení nelineárních prvků.
Pro získání obecné charakteristiky I (U) je dostatečná pro libovolné hodnoty napětí U na OBR. 2.9 Součet součtů vlastností jednotlivých prvků.
Obr. 2.9 Volt-ampere vlastnosti nelineárních prvků.
V závislosti na počtu zdrojů EMF (napájení) v obvodu jsou jeho topologie a další příznaky řetězce analyzovány a vypočteny různými metodami. Současně, EDC (napětí) zdrojů elektřiny a parametrů řetězu, vypočtených - napětí, proudů a výkonu jsou obvykle známy.
V této kapitole se seznámíme s metodami analýzy a výpočtu řetězců DC různé složitosti.
Výpočet řetězů s jedním zdrojem energie
Pokud je v řetězci jeden aktivní prvek (zdroj elektřiny), a jiné jsou pasivní, jako jsou rezistory /? t, R. 2, ..., pak řetězy analyzují a vypočítají metoda pro konverzi schémat, jehož podstatu spočívá v konverzi (konvoluce) zdrojového schématu v ekvivalentním a následném nasazení, během kterého jsou stanoveny požadované hodnoty. Tento způsob ilustrujeme k výpočtu obvodů s sériovou, paralelní a smíšenou sloučeninou odporů.
Řetěz s konzistentní sloučeninou odporů. Zvažte tuto otázku v následujícím kvalitativním příkladu. Z idealizovaného zdroje EDS E. (R 0 \u003d. 0), na výstupních svorkách, z nichž je napětí napětí U,ty. když E \u003d U.Prostředně připojený odpor R (, r 2 ,..., R N. Jíst zatížení (přijímač) s odporem R h. (Obr. 2.1, ale).
Obr. 2.1
Je nutné najít napětí, odpor a výkon obvodu je ekvivalentní specifikovaném zobrazeném na Obr. 2.1, B, takže vhodné závěry a zobecnění.
Rozhodnutí
A. Se známými odpory a napěťovým proudem na jednotlivých prvcích řetězu, podle Ohmova zákona by bylo takto:
B. Celkové napětí (EMF) řetězu podle druhého zákona Kirchhoffu, bude zaznamenáno jako:
Pan kouření všichni členové (2-2) na aktuálním / nebo (2-5) R, Budeme mít
B. Sdílení všech členů (2-2) na aktuální /, dostaneme tam, kde
Vzorce (2-3), (2-5), (2-7) ukazují, že v řetězci s jedním zdrojem energie a sekvenčním připojením odporu je ekvivalentní napětí, odolnost a výkon se rovná aritmetické množství napětí, Odolnost a kapacity řetězových prvků.
Snížené poměry a závěry ukazují, že počáteční schéma na Obr. 2.1, ale S odporem /? 2, R " Můžete nahradit (složení) nejjednodušší na Obr. 2.1, B s ekvivalentní odporem R 3,definovaný výrazem (2-5).
a) Pro schéma na Obr. 2,1, B spravedlivé poměry U 3. = U. = Ri.kde R \u003d r 3 + R U. S výjimkou aktuálního /, dostaneme výraz
který ukazuje toto napětí U 3. Na jednom z odolnosti řetězce sestávajícího ze dvou, spojených postupně, rovnající se produktu obecného napětí U. Na poměr rezistence tohoto místa R 3. na celkový odpor řetězu R. Na tomto základě
b) Proud a napětí v hodnotě, ale rýže. 2.2, b. Můžete psát v různých verzích:
Vyřešené úkoly
Úloha 2.1. Co se rovná odolnosti, napětí a výkonu řetězu na obr. 2.1, a pokud I. I. \u003d 1 a, R x. \u003d 1 ohm, d 2 \u003d 2 ohmy, \u003d 3 ohmy, R U. \u003d 4 ohmy?
Rozhodnutí
Napětí na odporu bude samozřejmě stejná: U t \u003d ir ^ \u003d 1 1 \u003d 1 v, U. 2 \u003d Ir.2 = \u003d 1 2 \u003d 2V, U N. \u003d / L \u003d 1 3 \u003d 3 V, T / H \u003d ZR H \u003d 1 4 \u003d 4 V. Ekvivalentní odpor řetězce: R. 3 = R ( + /? 9 + R n \u003d. 1 + 2 + 3 \u003d 6 Ohms. Odpor, napětí a výkonový řetězec: /? \u003d &, + /? "\u003d 6 + 4 \u003d 10 ohmů; U \u003d u (+ u 2 + u "+ u n \u003d 1 + 2 + 3 + 4 \u003d 10 V, nebo U \u003d ir \u003d\u003d 1 10 \u003d 10 V; P \u003d w \u003d 10 - 1 \u003d 10 W, nebo P \u003d.Uj + u 2 i + u n i + u u i \u003d 11 + 21 + 31 + + 4 1 \u003d 10 W nebo P \u003d PR x + PR. 2 + PR A. + PR n \u003d. 12 1 + 12 2 + 12 3 + 12 4 \u003d 10 W, nebo P \u003d UCH / R X + U? 2 / R 2 + UZ / r n +1/2 /R n \u003d. 12/1 + 22/2 + 32/3 + 42/4 \u003d 10 W.
Úloha 2.2. V řetězech na obr. 2.1 a známo: U \u003d mo b, r (\u003d Ohm R. 2 \u003d 2 ohmy, \u003d \u003d 3 ohmy, R h \u003d. 4 ohm. Určit U 2.
Rozhodnutí
R \u003d. /?! + /?, + L 3 + L 4 \u003d L, + L n \u003d 1+2 + 3 + 4 = 6 + 4 = 10 Ohm 1 \u003d 11 / r \u003d 110/10 = \u003d 11 A, // 2 \u003d l? 2 \u003d 11 2 \u003d 22 V neboU 2 \u003d ur 2 / r \u003d 110 2/10 \u003d 22 V.
Úkoly vyžadující řešení
Úkol 2.3. V řetězech na obr. 2.1, ale Známý: U \u003d mo b, r ^ \u003d Ohm R. 2 \u003d 2 ohmy, R N. \u003d \u003d 3 ohmy, R U. \u003d 4 ohmy. Určete P ".
Úkol 2.4. V řetězech na obr. 2.1, B jsou známy: U \u003d. 110 V, U h. \u003d 100 V, \u003d 2 Ohms. Určete p e.
Úloha 2.5. V řetězech na obr. 2.1,6 známé: U \u003d. 110 V, R T. \u003d 3 ohmy, dn \u003d 2 ohmy. Určit. Volitelné vybudování stupnic pro proudy a napětí. Nejprve stavíme na komplexní rovině současného vektoru (obr. 4) v souladu s prvním Circhoffem zákonem pro obvod 2. Přidání vektorů se provádí podle pravidla vyvolání.
Obrázek 4 Vektorový aktuální diagram
Pak stavíme na integrované rovině vektoru vypočteného kontrolku napětí v tabulce 1 Obrázek 5.
Obrázek 5 Vektorové napětí a aktuální diagramy
4.8 Stanovení přístrojových odečtů
Ammetr měří proud procházející jeho vinutí. Zobrazuje aktuální aktuální hodnotu v pobočce, ve které je zapnutá. Ve schématu (obr. 1), ampérmetr zobrazuje aktivní hodnotu (modul) proudu. Voltmetr ukazuje hodnotu aktivního napětí mezi dvěma body elektrického obvodu, ke kterému je připojen. V tomto příkladu (obr. 1) je voltmetr připojen k bodům ale a b..
Vypočítejte napětí v komplexní formě:
Wattmeter měří aktivní výkon, který je vynaložen na místě obvodu uzavřené mezi body, ke kterému je v našem příkladu připojen vinutí napětí wattmetru, v našem příkladu (obr. 1) ale a b..
Aktivní výkon měřený wattmetrem může být vypočítán vzorcem
,
kde je úhel mezi vektory a.
V tomto výrazu je aktivní hodnota napětí, na které je připojeno wattmeter napětí vinutí a aktivní proudová hodnota procházející proudem vinutí wattmetru.
Nebo spočítat plnou komplexní moc
wattmetr zobrazí aktivní moc R.
4.9 Výpočet rezonančních řetězů
4.9.1 Přidat do položky Substituční schéma pro získání stresu rezonance. Například substituční schéma představuje Rl. řetěz. Pak je nutné přidat postupně přiložený kondenzátor. Z - Prvek. Ukazuje se konzistentní Rlc. řetěz.
4.9.2 Přidejte do substitučního schéma prvek pro získání současné rezonance. Například substituční schéma představuje Rl. řetěz. Pak je nutné přidat paralelní kondenzátor Z - Prvek.
5. Sbírejte schéma v prostředí Multisim. Umístěte zařízení a změřte proudy, napětí a výkon.
Systém montáže v prostředí Multisim 10.1. Obrázek 6 Pracovní okno v prostředí Multisim. Přístrojová panel je umístěn vpravo.
Obrázek 6 Pracovní okno v médiu Multisim
Umístěte položky, které potřebujete na pracovním poli. Chcete-li to provést, v horní části panelu nástrojů vlevo stiskněte tlačítko « Místo. Základní.» (viz obrázek 7). Zvolte rezistor: Zobrazí se okno VYBRAT a. Součástka.", Kde ze seznamu" Rodina." Vybrat " Odpor" Pod řetězcem " Součástka.»Zobrazí se hodnoty nominálního odporu, vyberte levou myš stisknutím levého nebo přímého podání do sloupce" Součástka.»Požadovaná hodnota. V Multisim Používají se standardní CO systémové konzoly (viz tabulka 1)
stůl 1
| Multisim označení (mezinárodní) | Ruské označení | Ruská konzole | |
Obrázek 7.
V poli " Symbol.»Vyberte prvek. Po výběru stiskněte tlačítko " OK."A položka umístěte na pole schématu stisknutím levého tlačítka myši. Dále můžete pokračovat v umístění potřebných položek nebo kliknout na " Zavřít"Chcete-li zavřít okno" VYBRAT a. Součástka." Všechny položky lze otočit pro pohodlnější a vizuální umístění na pracovním poli. Chcete-li to provést, musíte přinést kurzor na položku a klepněte na levé tlačítko myši. Zobrazí se menu, ve které potřebujete vybrat možnost " 90 ve směru hodinových ručiček."Pro rotaci 90 ° ve směru hodinových ručiček nebo" 90 Countercw."Pro 90 ° otáčení proti směru hodinových ručiček. Prvky umístěné na poli musí být připojeny vodiče. Chcete-li to provést, přiveďte kurzor na terminál jednoho z prvků, stiskněte levé tlačítko myši. Objeví se drát indikovaný tečkovanou čarou, přivedeme jej do terminálu druhého prvku a znovu stiskněte levé tlačítko myši. Drát může mít také mezilehlé ohyby, což je indikuje kliknutím myši (viz obrázek 8). Schéma musí být uzemněn.
Připojení k řetězovým spotřebičům. Chcete-li připojit voltmetr, vyberte panel nástrojů " Místo. Indikátor", Seznam Rodina.Voltmetr._ PROTI.", Zařízení jsou přenesena do režimu měření s proměnlivým proudem (AC).
Tokingové měření
Připojením všech umístěných prvků získáme navržený vzor kreslení.
Na panelu nástrojů vyberte " Místo. Zdroj" V seznamu " Rodina.»Otevření oken Vyberte typ prvku" P.Átory."Uvedeno" Součástka."- Element" DGND.».
Měření napětí
Měření výkonu
6. Otázky řízení
1. Slovo zákony Kirchhoffu a vysvětlit pravidla pro kompilaci systému rovnic podle zákonů Kirchoff.
2. Ekvivalentní transformační metoda. Vysvětlit sekvenci výpočtu.
3. Elektrická rovnice pro sinusové proudové řetězce. Vysvětlete pravidla pro přípravu rovnice v oblasti energetiky.
4. Vysvětlete postup pro výpočet a konstrukci vektorového diagramu pro vaše schéma.
5. Nástupní rezonance: Definice, stav, značky, vektorový diagram.
6. Aktuální rezonance: Definice, stav, značky, vektorový diagram.
8. Slovo pojmy okamžité, amplitudy, střední a působící sinusových proudových hodnot.
9. Napište expresi pro okamžitou aktuální hodnotu v řetězci sestávající z připojených sekvenčních prvků. R. a L.Pokud je napětí aplikováno na řetězové svorky 
.
10. Z jakých hodnot závisí hodnota úhlu fázového posunu mezi napětím a proudem na vstupu řetězu řetězu s sériovým připojením R. , L. , C. ?
11. Jak určit experimentálními daty s konzistentním připojením odporu R. , X. L I. X. C. Z. , R. , X. , Z. NA, R. NA, L. , X. C, C. , cosφ, cosφ k?
12. v souladu Rlc. Řetězy Instalovaný režim stresu rezonance. Zda rezonance bude pokračovat, pokud:
a) paralelní s kondenzátorem pro připojení aktivního odporu;
b) paralelní indukčnost cívku připojit aktivní odpor;
c) důsledně zapnout aktivní odpor?
13. Jak by měla být aktuální změna I. I. V nerozvětvené části řetězce s paralelním připojením spotřebitele a kapacitou baterie v případě zvýšení kapacity Z \u003d 0 být Z \u003d ∞ Pokud spotřebitel představuje:
a) aktivní
b) kapacitní,
c) aktivní indukční
d) Aktivní kapacitní zatížení?
6. Literatura
1. Bessonov L.A. Teoretické základy elektrotechniky - M.: Vyšší škola, 2012.
2. Benevolensky S.B., Marchenko A.l. Základy elektrotechniky. Učebnice pro univerzity - M., Fizmatlit, 2007.
3. Kasatkin A.S., Nemtsov M.V. Elektrotechnika. Učebnice pro univerzity - M.: V. SH, 2000.
4. Elektrotechnika a elektronika. Učebnice pro univerzity, kniha 1. / upravena
Vg gerasimova. - M.: Energoatomizdat, 1996.
4. Volynsky B.A., Zayne E.N., Tantnikov v.e. Elektrické zařízení, -m.:
Energoatomizdat, 1987.
Příloha 1.
Schéma Skupina 1.
Schéma Skupina 2.
Dodatek 2.
| Z. 1 | Z2. | Z3. | Z4. | U. |
|
Poslat svou dobrou práci ve znalostní bázi je jednoduchá. Použijte níže uvedený formulář
Studenti, absolventi studenti, mladí vědci, kteří používají znalostní základnu ve studiu a práce, budou vám velmi vděční.
Publikováno na http://www.allbest.ru/
Ministerstvo školství RB.
Vzdělávací instituce "Gomel State Training College pojmenovaná po Leninu Komsomol Bělorusko"
Speciální 2-42.
Komise učitelů cyklu "elektronické výpočetní prostředky"
Projekt kurzu
disciplína: "Teoretické základy elektrotechniky"
Téma: "Výpočet a analýza elektrických řetězců"
Umělec: Studium skupiny EVS-22
Ulasov Tahir Alimovich.
Správce projektů: Přednášející
Sukhotskaya Olga Dmitrievna
Gomel 2012.
Úvod
1. Výpočet a analýza DC elektrických obvodů
2. Výpočet nelineárních DC elektrických obvodů
3. Řešení jednofázových lineárních obvodů střídavého proudu
6. Ochrana práce
7. Ochrana životního prostředí
8. Úspora energie a materiálu
Závěr
LITERATURA
Úvod
Tématem tohoto kurzu práce: "Výpočet a analýza elektrických řetězců".
Projekt kurzu zahrnuje 5 oddílů:
1) Výpočet DC elektrických obvodů.
2) Výpočet ne lineárních DC obvodů.
3) Roztok jednofázových lineárních elektrických obvodů střídavého proudu.
4) Výpočet třífázových lineárních elektrických obvodů střídavého proudu.
5) Vyšetřování přechodových procesů v elektrických obvodech.
Každý úkol obsahuje stavební diagramy.
Úkolem projektu kurzu je studium různých metod pro výpočet elektrických obvodů a na základě těchto výpočtů vybudovat různé typy diagramů.
Projekt kurzu používá následující notaci: R-aktivní odpor, Ohms; L - indukčnost, GN; C - Nádrž, F; XL, XC-reagující odpor (kapacitní a indukční), Ohm; I - proud a; U -Nurature, v; E je elektromotorická síla; Shu, Shi - napětí a proudové smykové úhly, krupobití; P - aktivní výkon, w; Q - Reaktivní výkon, var; S - plná moc, VA; C - potenciál; Ne je nelineární prvek.
1. Výpočet lineárních elektrických obvodů DC
Pro elektrický obvod (obr. 1) proveďte následující:
1) vypracovat na základě zákonů Kirchhof systému rovnic pro stanovení proudů ve všech pobočkách systému;
2) Určete proudy ve všech větvích schématu pomocí metody Contour Current;
3) Určete proudy ve všech větvích schématu na základě způsobu uzlových potenciálů;
4) vypracovat rovnováhu kapacity;
5) výsledky současných výpočtů podle odstavců 2 a 3, které předkládají ve formě tabulky a porovnávají;
6) Sestavte potenciální graf pro všechny uzavřené smyčka, která zahrnuje EMF.
E1 \u003d 30 V; R4 \u003d 42 ohmů;
E2 \u003d 40 V; R5 \u003d 25 ohmů;
R1 \u003d 16 ohmů; R6 \u003d 52 ohmů;
R2 \u003d 63 ohmů; R01 \u003d 3 Ohms;
R3 \u003d 34 ohmů; r02 \u003d 2 ohmy;
R1 "\u003d R1 + R01 \u003d 16 + 3 \u003d 19 ohmů;
R2 "\u003d R2 + R02 \u003d 63 + 2 \u003d 65 Ohm.
Vyberte směr proudů.
Zvolte směr Contours'worker.
Budeme dělat systém rovnic Circhhoffova zákona:
E1 \u003d I1R1 "+ I5R5-I4R4
E2 \u003d I2R2 "+ I5R5 + I6R6
E2 \u003d I4R4 + I3R3 + I2R2 "
Obrázek 1. Schéma elektrického obvodu DC
Výpočet elektrických obvodů podle obrysových proudů.
Lettuze Toki.
Zvolte směr konturových proudů podle EMF
Vypočítat rovnice pro obrysy proudy:
IK1H (R1 "+ R4 + R5) -ik2ChR4 + IK3R5" \u003d E1
IK2H (R3 + R + R2 ") - IK1CHR4 + IK3CH \u003d E2
IK3H (R6 + R2 "+ R5) + IK1CHR5 + IK2ChR2" \u003d E2
Náhradit číselné hodnoty EDC a odolnosti vůči rovnici:
IK1 C86-IK2CH42- + IK3CH25 \u003d 30
IK1 H42 + IK2CH141 + IK3CH65 \u003d 40
IK1H (25) + IK2CH65 + IK3CH142 \u003d 40
Systém řešíme metodou MATRIX (dálkovým ovládáním):
D1 \u003d \u003d 5,273H105
D2 \u003d \u003d 4,255CH105
D3 \u003d \u003d -3,877CH105
Vypočítat IK:
Vyjádřit proudy schématu přes obrys:
I2 \u003d IK2 + IK3 \u003d 0,482 + (- 44) \u003d 0,438 A
I4 \u003d -ik1 + IK2 \u003d 0,482-0,591 \u003d -0,109A
I5 \u003d IK1 + IK3 \u003d 0,591 + (- 0.044) \u003d 0,547a
Udělejme rovnováhu výkonu pro dané schéma:
Pis. \u003d E1I1 + E2I2 \u003d (30H91) + (40H38) \u003d 35,25 W
RPR. \u003d I12R1 "+ I22R2" + I32R3 + I42R4 + I52R5 + I62R6 \u003d (91) 2H16 + (38) 2H 63 + (82) 2H H34 + (- 09) 2H42 + (47) 2H25 + (44) H52 \u003d 41,53 ТТц.
1 Výpočet elektrických obvodů metodou uzlových potenciálů
2 Lettuze Toki.
3 Položte uzly
4 Proveďte rovnici pro potenciály:
c1 \u003d (1? R3 + 1? R4 + 1? R1 ") - TS2CH (1 / R3) - TS3- (1 / R4) \u003d E1? R1"
tS2CH (1 / R3 + 1? R6 + 1? R2 ") - C1CH (1 / R3) - TS3 (1 / R2") \u003d (- E2? R2 ")
tS3CH (1 / R5 + 1? R4 + 1? R2 ") - TS2CH (1 / R2") - C1CH (1 / R4) \u003d E2? R2 "
Nahradíme číselné hodnoty EDC a odporu:
tS1CH0,104-C2H0,029-C3H0,023 \u003d 1,57
TS1CH0.029 + TS2CH0,063-C3H0,015 \u003d (- 0,61)
TS1CH0,023-TS2CH0.015 + TS3C0,078 \u003d 0,31
5 Řešení systému metodou MATRIX (pomocí prolézacíholeru):
1 \u003d \u003d (-7,803h10-3)
2 \u003d \u003d (-0.457C10-3)
3 \u003d \u003d 3.336H10-3
6 Vypočítejte C:
c2 \u003d \u003d (-21CH103)
7 Najděte proudy:
I1 \u003d (C4 C1 + E) 1? R1 "\u003d 0,482a
I2 \u003d (C2-C3 + E2)? R2 "\u003d 0,49a
I3 \u003d (ts1-ts2)? R3 \u003d (- 0,64) a
I4 \u003d (TS3-TS1)? R4 \u003d (- 0.28) A
I5 \u003d (ts3-ts4)? R5 \u003d 0,35a
I6 \u003d (C4 C2)? R6 \u003d (- 0.023) A
8 Výsledky proudového výpočtu Dvě metody jsou prezentovány jako volný stůl
Tabulka 1 - Výsledky proudových výpočtů se dvěma metodami
Stavíme potenciální graf pro všechny uzavřené obrysy včetně EMF.
Obrázek 3 - Obrys DC elektrického obvodu
E1 \u003d 30 V; R4 \u003d 42 ohmů;
E2 \u003d 40 V; R5 \u003d 25 ohmů;
R1 \u003d 16 ohmů; R6 \u003d 52 ohmů;
R2 \u003d 63 ohmů; R01 \u003d 3 Ohms;
R3 \u003d 34 ohmů; r02 \u003d 2 ohmy;
R1 "\u003d R1 + R01 \u003d 16 + 3 \u003d 19 ohmů;
R2 "\u003d R2 + R02 \u003d 63 + 2 \u003d 65 Ohm.
Vypočítejte potenciály všech bodů obrysu během přechodu z prvku na prvek, znát velikost a směr proudů větví a EMF, jakož i velikost odporu.
Pokud se proud shoduje ve směru obcházení prostředků, pokud se shoduje s EDC prostředky +.
c2 \u003d C1-I2R2 "\u003d 0 - 0,438 H 65 \u003d - 28,47b
c3 \u003d C2 + E2 \u003d - 28,47 + 40 \u003d 11,53b
c4 \u003d C3-I4R4 \u003d 11,58 - (- 4.57) \u003d 16,15b
c4 \u003d C4 I3R3 \u003d 16,15-16,32 \u003d -0,17b
Stavíme potenciální diagram, podél osy abscisy, ukládáme odpor kontury a potenciály bodů s přihlédnutím k jejich známkám podél osy ordinace.
2 Výpočet nelineárních DC elektrických obvodů
Vytvořte vstupní volací vlastnosti diagramu nelineárního elektrického obvodu DC. Určete proudy ve všech větvích schématu (obr. 4) a napětí na jednotlivých prvcích pomocí výsledných charakteristik voltamper "A", "B".
Obrázek 3. Schéma nelineárního elektrického obvodu.
NE1 R3 \u003d 26 Ohm
Ne2 u \u003d 220v
Vybudovat charakteristiku lineárního prvku:
I je proud v tomto řetězci a;
R je odpor v tomto řetězci, ohm.
U je napětí v tomto řetězci, v;
I - síla oka v tomto řetězci, A.
Vyberte více 50:
Vzhledem k tomu, nelineární prvek 1 (NE1) a nelineární prvek 2 (NE2) jsou zahrnuty do série, pak najít celkový proud, který potřebujete najít jejich celkovou hodnotu. Chcete-li to provést, položte grafy nelineárních prvků podél osy napětí - doprava.
Chcete-li najít proudy na nelineárních prvcích, najdeme proudy křižovatky NE a R3
Řešení správných grafů NE a R3
Na ose stresu hledáme U \u003d 220V a re
Hledáme křižovatku I c r
Hledáme křižovatku IC C Ne
Hledáme křižovatce napětí u C Ne1 a NE2
3. Výpočet jednofázových lineárních obvodů střídavého proudu
Obrázek 4. Schéma jednofázového lineárního elektrického obvodu střídavého proudu.
Um \u003d 20v r1 \u003d 15 ohm
SHA \u003d 90 stupňů. C1 \u003d 79,5 μF
R2 \u003d 30 OHM C2 \u003d 106MKF
L2 \u003d 127 mln L1 \u003d 15,9 mg
Zjednodušuje schéma.
Obrázek 5. Larmovaný diagram jednofázového lineárního elektrického obvodu střídavého proudu.
Vložte proudy v řetězci
Výpočet proudových odporů elektrických řetězových prvků
XC1 \u003d 1 / 2RFL1 \u003d 40.1
Definujeme rezistenci na plný řetězec:
Z1 \u003d R1 + XL1 \u003d 15,8e18,4i
Z4 \u003d R2 + XC2 \u003d 42,4E-45I
Z "\u003d ((Z3CHZ4) / (Z3 + Z4)) + Z2 \u003d ((39E90ICH42,4E-45I) / (39E90I1 + 42,4E-45) + 40E-90I \u003d 48,4E-17,3I
ZEKV \u003d (Z1CHZ ") / (Z1 + Z") \u003d 15.8E18,4YC48,4E-17,3i / 15,8E18,4i + 48,4e-17,3i \u003d 12,3e9.8i
Definujeme celkový proud:
IOSCH \u003d U / ZECV \u003d 20E-20I / 12,3E9.8I \u003d 1,63E-29.8i
Definujeme proudy v pobočkách:
I1 \u003d U / Z1 \u003d 20E-20I / 15,8E18,4i \u003d 1,27E-38,4i
I2 \u003d IP-I1 \u003d 1,63E-29,8I-1,27E-38I \u003d 0,4
I3 \u003d I2CZ4 / Z3 + Z4 \u003d 0,4H42,4e-45I / 39E90i + 42,4e-45I \u003d 0,5e-2i
I4 \u003d i2-i3 \u003d 0,4-0,5e-28,3i \u003d 0,25e113,5i
Vyrábíme rovnováhu aktivních a reaktivních zařízení: p \u003d I2CHR1 + I22ChR2 \u003d 1,272ch15 + 0,252CH30 \u003d 26,1 W
Q \u003d i12CHL1 + (I32 + XL2) -I42CHXC2-I22-XC1 \u003d 9,5
S \u003d Umesich I * \u003d 20E-20ICH1,63E29.8I \u003d 32,6E9.8i \u003d 32,1 + 5,6i
Spr \u003d p + qi \u003d 26,1 + 9,5i
Stanovení aktuálních hodnot proudů ve všech větvích elektrického obvodu
ID \u003d im / \u003d 1,27 / \u003d 0,91a
ID1 \u003d i1 / \u003d 7 / \u003d 0,91a
ID2 \u003d i2 / \u003d 0,4 / \u003d 0,28a
ID3 \u003d i3 / \u003d 0,5 / \u003d 0,36a
ID4 \u003d i4 / \u003d 0,25 / \u003d 0,18a
Píšeme okamžité proudy zdroje
4. Výpočet třífázových lineárních řetězců AC
Obrázek 6. Třífázový lineární elektrický střídavý obvod
Xlc \u003d 500 om xca \u003d 480 om
Dáváme proudy.
Definujeme fázové napětí.
URC \u003d UFU-120I \u003d 380E-120I
UCA \u003d UFE120I \u003d 380E120I
Definujeme fázové proudy:
IAB \u003d UAB / (RA + XCA) \u003d 380 / (360 + 480E-90i) \u003d 380/600E-53,1I \u003d 0,6353,1I
IBC \u003d UBC / (XCB + XLB) \u003d 380E-120i / (650-90i + 20090i) \u003d 380E-120i / 450E-90I \u003d 4E-30I
ICA \u003d UCA / XLC \u003d 380E120i / 500E90i \u003d 0,76E30i
Definujeme lineární proudy:
IA \u003d IAB-ICA \u003d 0,63E120I-0,76E30I \u003d -0.28-0,12i \u003d 0,3E-156.8
Ib \u003d IBC-Ib \u003d 0,84E-30I-0,63E53,1I \u003d 0,36-0,92I \u003d 1E-68,6I
IC \u003d ICA-IBC \u003d 0,76E30I-0,84E-30 \u003d -0,06 + 0,8i \u003d 0.8E94I
Určete proud v neutrálu
IN \u003d IA + IB + IC \u003d\u003d - 0,28-0,12i + 0,36-0,92i + (- 0,06 + 0,8i) \u003d 0.02-0.4i
Zůstatek energie:
Aktivní výkon:
P \u003d (IAB2CHRAB) \u003d 0,632CH360 \u003d 142,88 bt
Reaktivní síla:
Q \u003d (- IA2CHCA) + IBC2CH (XLB-XCB) + ICA2CHXLC \u003d -219,2 VAR
Plná síla
S \u003d (Ubchch *) + (UBCCHIBC *) + (Ucachica *) \u003d (380CH263E-53,1i) + (380E-120IC084E30I) + (380E120I0,76E-30I) \u003d 239,4e-53, 1 + 319,2E-90 + 288,8E90i \u003d 143,7-221,6i
Konstrukce vektorových proudových diagramů v kombinaci s topografickým diagramem napětí
5. Studium přechodových procesů v elektrických obvodech
R \u003d 2000 om u \u003d 300b
Obrázek 7. Řetězový schéma
Nainstalujte přepínače do polohy 1.
V řetězci najdeme proud
Rychlost nabíjení kondenzátoru závisí na parametrech řetězce a je charakterizována konstantním dobou nabíjení kondenzátoru.
Na základě druhého zákona přepínání se získají zákony, které charakterizují napětí a proud během náboje kondenzátoru:
Nabíjecí proud je roven bezplatné komponenty, protože Současný režim je 0.
Podobně vypočítat hodnoty nabíjecího proudu podle zákona přechodného proudu změna během náboje kondenzátoru pro časové hodnoty T \u003d 0, F1, F2, F3, F4, F5. Údaje o výpočtu se sníží na tabulku 2.
i \u003d i t0 \u003d 0,15 μ
i \u003d i t1 \u003d 0,15 0,367 \u003d 0,055 μ
i \u003d i t2 \u003d 0,15 0,135 \u003d 0,02 μ
i \u003d i t3 \u003d 0,15 0,049 \u003d 0,007 μ
i \u003d i t4 \u003d 0,15 0,018 \u003d 0,0027 μ
i \u003d i t5 \u003d 0,15 0,007 \u003d 0,001 μ
Tabulka 2 ukazuje změnu v přechodném proudu při nabíjení kondenzátoru pro časové hodnoty.
Tabulka 2 - přechodné aktuální změny při nabíjení kondenzátoru
Podle získaných výsledků budujeme nabíjecí napětí a proudové grafy v závislosti na f. Charakteristika jsou uvedeny v příloze J.
Z konstruktovaných grafů UC (t) a I (t) je možné kdykoliv určit čas pro stanovení hodnot UC a I, jakož i vypočítat uloženou energii v elektrickém poli nabitého kondenzátoru.
My \u003d (CCC32) / 2 \u003d (100H10-6H (285.3) 2) / 2 \u003d 4,15
Zapněte v poloze 2 (kondenzátor je vypuštěn přes odpor R a RR).
Rychlost vypouštění kondenzátoru také závisí na parametrech řetězce a je charakterizována konstantní dobou výboje kondenzátoru.
f \u003d (R + RP) CHC \u003d (2000 + 1000) H100CH10-6 \u003d 3000CH0.0001 \u003d 0,3C
Vypočítáváme hodnoty napětí na kondenzátoru, když je nabitá pro časovou hodnotu T \u003d 0, F, 2 F, 3 F3.4 F, 5 f.
Podobně vypočítat hodnoty výtlačného proudu podle zákona přechodného proudu změny při výboji kondenzátoru pro stejné časové hodnoty.
Podle získaných výpočtů budujeme grafy výtlačného napětí a proudu v závislosti na f.
6. Ochrana práce
Technik je nemožný v postpositionu vrcholu. Když jste vyzvedli, je možné, aby se rozlišovaly pájky a toky, které se budou týkat škodlivých pro zdravé prvky - sub-olovo, zinek, lithium, kalma, jména, kaudmia atd. Tyto prvky a jejich oxy ve formě prachu, Prach a airry jsou stlačeny v předsednictví. Poetova, Krom Beasting Větrání, Rákový pootev výkonnost musí být rozkazy Zámek EwsSas.
Pro jejich ruce nejsou žádné kyselé toky a řada produktů ze sestavy Tkani. S štikou nádvoří, WO je podstata usnesení rezavosti domácích úkolů dětí, je nutné, aby bylo nutné, aby byla teplota p0 ... 120 ° C.
Druhá onemocnění dětí by měly být prováděny ve zvláštních potěšeních. Vypusťte jednotky od podávání pomoci chladiče sporáku.
Pokud máte výpisku, získávají se následující privilety: 1) Elektrická rukojeť může být suchá, která má být suchá, což není pravda; 2) kotvení NA zajišťuje zvláštní metaply; 3) přehřátý visací zámek nebude v kapalině;
4) Je to rychle platit za děti, ve kterých existují výhodné záležitosti bez preventivních řešení a zahajuje, přístavy téměř s místem konání materiálů, s místní ventilací lokálně; Ruce jsou plaché.
7. Ochrana životního prostředí
V zásadě může být každý počítač nebo telefon recyklován a vložen do recyklace. Pokud jde o kompetentní likvidaci, asi 95% z odpadů techniků je schopno vrátit se k nám v určité formě, a přibližně 5% je zasláno na skládky nebo rostlin pro zpracování pevného domovního odpadu.
Poměr manuální a automatizované práce ve zpracovatelských továrnách počítačových zařízení závisí na jeho typu. Pro monitor je tento poměr cca 50 až 50 - demontáž starých kineskopů je spíše časově náročná. Pro systémové jednotky a kancelářské vybavení. Podíl automatických operací je vyšší.
HP poprvé navrhl zpracování produktů, které sloužily co nejdéle v roce 1981. Dnes HP má infrastrukturu pro sběr a zpracování použitých počítačů a kancelářských zařízení v 50 zemích světa. Asi 2,5 milionu produktů jsou podrobeny recyklaci. V roce 2007, HP přepracoval asi 100 tisíc tun zaznamenaných zařízení a spotřebního materiálu, téměř jeden a půlkrát více než rok dříve.
První etapa je vždy ručně vyrobena. Toto je odstranění všech nebezpečných komponent. V moderních stolních počítačích a tiskárnách existují prakticky žádné takové komponenty. Zpracování je však zpravidla vystaveno, počítače a techniky vydané na konci 90. let - velmi počátkem 2000s, když by rovné tekuté krystalové monitory prostě neexistovaly. A v kineskopických monitorech je obsažena mnoho olovových spojů. Další kategorie výrobků obsahujících nebezpečné prvky - notebooky. V bateriích a obrazovkách zastaralých modelů existuje určité množství rtuti, což je také velmi nebezpečné pro tělo. Je důležité poznamenat, že v nových modelech notebooků z těchto škodlivých komponent se zbavilo.
Pak jsou odstraněny všechny hlavní plastové díly. Ve většině případů se tato operace provádí také ručně. Plast se řazen v závislosti na typu a je rozdrcen tak, že v budoucnu může být znovu použit. Zbývající části po demontáži jsou zasílány do velkého drtiče-drtiče a všechny další operace jsou automatizovány. V mnoha ohledech je technologie zpracování vypůjčena od těžby - přibližně stejný způsob načíst cenné kovy ze skály.
Zbytky počítačů jsou rozdrceny do granulí. Nejprve, s pomocí magnetů, všechny železné části jsou extrahovány. Pak pokračujte do uvolnění neželezných kovů, které v PC je mnohem větší. Hliník se extrahuje ze šrotu elektrolýzou. V suchém zbytku se získá směs plastu a měď. Měď je izolován metodou fluidace - granule jsou umístěny ve speciální kapalině, plast se objeví a měď zůstane na dně. Tato kapalina sama o sobě není jedovatá, ale pracovníci v továrně využívají ochranu dýchacích orgánů - tak, aby nedošlo k inhalování prachu.
8. Úspora energie a materiálu
proud elektrického obvodu
Na osvětlení místnosti konvenčními žárovkami obvykle ponechává čtvrtinu na polovinu celé elektřiny spotřebované v domě.
Světelné stěny, Open Lampy, Lokální osvětlení, Přepínače automatických přepínačů - to vše pomáhá ušetřit na světelné energie. Ale nejúčinnějším řešením v tuto chvíli je náhrada žárovek na energeticky účinné kompaktní luminiscenční lampy (CFL) s elektronickými zařízeními pro nastavení průtoku (EPR). Tyto lampy dobýt svět rychleji než Alexander Macedonian a Microsoft.
CL je jiný, některé z nich lze nalézt v stolních lampách ve formě tenké bílé trubice. Ale nebudete muset zapadnout do těchto trubek namísto obyčejných žárovek na vlastní - nyní kompaktní luminiscenční lampy jsou již vyrobeny a prodávány s již vestavěným EPR s běžnou fádní základnou vhodný pro běžné žárovky. Trubky v těchto lampách jsou obvykle zkroucené nebo složené pro obsazení méně místa.
Energeticky účinné lampy umožňují strávit 5krát méně elektřiny při zachování standardního osvětlení a pracují 6-15 krát déle. Tyto lampy jsou tradičně dražší než běžné žárovky, ale vzhledem k životnosti a náklady na zachycenou elektřinu jsou tyto lampy prospěšné.
Závěr
V tomto kurzu jsem potřeboval vypočítat elektrické obvody AC, výpočet nelineárních elektrických obvodů AC, výpočet třífázových lineárních obvodů AC a ke studiu přechodových procesů v elektrických obvodech.
S tímto úkolem jsem úspěšně zvládal a naplňoval všechny výše uvedené položky obdržely následující výsledky:
V odstavci jedna: I1 \u003d 0,097 A; I2 \u003d 0,462 a; I3 \u003d -0.079 A; I4 \u003d 76 A;
I5 \u003d 0,189 A; I6 \u003d 0,365 a
V odstavci byly dva vypočítány nelineární prvky s grafickou metodou.
V odstavci byly vypočteny řetězce střídavých proudů:
I1 \u003d 0,5e-J26.7 A; I2 \u003d 2,8e-J99 A
Správnost výpočtů potvrdila váhu kapacity.
Ve čtvrtém odstavci jsem vypočítal třífázový AC řetězec s naloženým trojúhelníkem. Obdržel následující hodnoty fázového a lineárního proudu: IAB \u003d 16.3E-J59A; IBC \u003d 21,1E-J30A; ICA \u003d 12.8EJ62,6A; IA \u003d 4EJ50 A; Ib \u003d 26,6EJ68.4 A; IC \u003d 24,9EJ119 A
V pátém odstavci byly zkoumány přechodné procesy v elektrických obvodech. Na základě těchto výpočtů byly postaveny závislosti: i \u003d f (t) a el
LITERATURA
1. Atabekov G. I. Teoretické základy elektrotechniky. - M., 1978.
2. Burtaev Yu. V., Ovsyannikov P. N. Teoretické základy elektrotechniky. - M., 1984.
3. Státní standardy Běloruské republiky.
4. Danilov I., Ivanov P. M. Všeobecné elektrotechniky s elektronickými bázemi. - M., 1989.
5. Evdokimov F. E.toretické základy elektrotechniky. - M., 1981.
6. Bunny M. Yu.Sbedrik úkoly a cvičení na teoretickém elektrotechniku. - M., 1989.
7. Melnikov A. K.Sbarinter invalidních cílů a programů pro řešení problémů s využitím počítače v teoretických základech elektrické technologie. Mn., 1992.
8. Popov V. S. Teoretický elektrotechniku. - M., 1978.
9. Freewomans L. A. Elektrotechnika. - M., 1989.
10. SHEBES M. O. Sběr úkolů na teorii elektrických řetězců. - M., 1982.
Publikováno na allbest.ru.
Podobné dokumenty
Výpočet lineárních a nelineárních elektrických obvodů DC. Analýza stavu jednofázových a třífázových elektrických obvodů střídavého proudu. Vyšetřování přechodových procesů, vypracování rovnováhy kapacity, stavební vektorové grafy pro řetězy.
kurz práce, přidáno 10/23/2014
Obecné teoretické informace o lineárních a nelineárních elektrických obvodech DC. Esence a výskyt přechodových procesů v nich. Způsoby provádění a algoritmu pro výpočet lineárních jednoduchých a třífázových elektrických obvodů střídavého proudu.
práce, přidáno 01.02.2012
Analýza elektrického stavu lineárních a nelineárních elektrických obvodů DC, jednofázové a třífázové lineární elektrické obvody střídavého proudu. Přechodové procesy v elektrických obvodech. Osobní počítačové komponenty.
kurz, přidáno 01/10/2016
Analýza stavu DC obvodů. Výpočet parametrů lineárních a nelineárních elektrických obvodů DC grafické metody. Vývoj schématu a výpočet řady ukazatelů jednofázových a třífázových lineárních elektrických obvodů střídavého proudu.
práce v kurzu, přidáno 02/13/2015
Analýza elektrického stavu lineárních a nelineárních elektrických obvodů DC. Výpočet jednofázových a třífázových lineárních elektrických obvodů střídavého proudu. Přechodové procesy v elektrických obvodech obsahujících kondenzátor a odolnost.
práce kurzu, přidáno 05/14/2010
Řešení lineárních a nelineárních elektrických obvodů DC, jednofázové a třífázové lineární elektrické obvody střídavého proudu. Schéma výměny elektrického řetězce, stanovení proudových odporů řetězových prvků. Hledání fázových proudů.
práce kurzu, přidáno 09/28/2014
Analýza a výpočet lineárních elektrických obvodů DC. První zákon Kirchhoffa. Hodnota odporu odporů. Vypracování bilance kapacity. Výpočet lineárních elektrických jednofázových střídavých obvodů. Rovnice harmonických oscilací.
abstrakt, přidáno 05/18/2014
Analýza elektrického stavu lineárních a nelineárních elektrických obvodů DC. Stanovení proudů ve všech větvech podle obrysových proudů. Výpočet střídavých proudových jednofázových obvodů. Rovnice okamžité hodnoty zdroje, vyvážení výkonu.
abstrakt, přidáno 05.11.2012
Použití způsobů impozic, uzlých a obrysových rovnic pro výpočet lineárních elektrických obvodů DC. Budování potenciálního grafu. Stanovení reaktivního odporu a vypracování rovnováhy výkonu pro AC obvody.
kurz, přidáno 07/29/2013
Výpočet lineárních a nelineárních elektrických obvodů DC. Stanovení reaktivního odolnosti prvků, přípravy rovnováhy aktivních a reaktorů za účelem studia přechodových procesů v jednoduchých a třífázových elektrických obvodech.