2015-05-26
781
Для электрической схемы (рис. 13), соответствующей номеру варианта, выполнить следующее:
- упростить схему;
- составить на основании законов Кирхгофа систему уравнений для расчёта токов во всех ветвях и решить её на ЭВМ;
- определить токи ветвей методами контурных токов и узловых потенциалов;
- проверить токи по уравнению энергетического баланса (для исходной схемы), результаты расчётов свести в таблицу и сравнить между собой;
- определить ток первой ветви методом эквивалентного генератора;
- начертить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, включающего две ЭДС;
- начертить граф электрической цепи, для которого записать топологические матрицы и решить матричные уравнения методов контурных токов и узловых потенциалов; сравнить полученные результаты с предыдущими;
- используя уравнения узловых потенциалов, начертить сигнальный граф и по формуле Мезона определить передачу от истока (источник ЭДС) к стоку (потенциал узла);
- рассматривая каждую ветвь как обобщённую, представить информацию об электрической цепи в виде таблицы; для каждой ветви записать штамп и прямым суммированием получить уравнения узловых потенциалов;
- в среде EWB собрать модель электрической цепи, включив в каждую ветвь амперметры; заземлить узел с нулевым потенциалом и измерить с помощью мультиметра потенциалы остальных узлов; собрать схему холостого хода и измерить напряжение холостого хода; измерить с помощью мультиметра входное сопротивление пассивного двухполюсника; собрать схему эквивалентного генератора и измерить ток, а также напряжение на резисторе R1 с помощью вольтметра с внутренним сопротивлением RV; результаты моделирования сравнить с расчётными.
Примечание:
- номер варианта определяется суммой двух последних цифр зачётной книжки студента;
рисунок а) – варианты 1-3;
рисунок в) – варианты 4 - 7;
рисунок д)- варианты 8 – 11;
рисунок б) – варианты 12 -15;
рисунок г) – варианты 16 -19;
рисунок е) – варианты 20 - 22;
рисунок ж) – варианты23 -25.
Соединение ветвей и номиналы элементов схем приведены в таблицах 1, 2 и 3.
Расчёты выполнить с помощью пакетов прикладных программ MathCAD, MATLAB, MATRPOS, MATRPER и МКЕ.
2 3
1 2 3
1 3 1 2
а) 4 б) 4 в) 4
2 1
1 4 2 4
г) 3 2 3 е)
1 д)
2 4
ж)
Рис. 13
Таблица 1
| Ветвь | Граф схемы | |||||||||||||
| а | б | в | г | д | е | ж | ||||||||
| узлы | узлы | узлы | узлы | узлы | узлы | узлы | ||||||||
Таблица 2
| № | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | RV |
| Ом | |||||||
Таблица 3
| № | Е1 | Е3 | Е5 | J1 | J4 | J6 |
| B | A | |||||
| -50 -31 -46 -12 -28 -50 -36 -31 | -12 -16 -20 -17 -13 -10 -14 -18 -21 -17 -13 -13 | -27 -19 -26 -19 -25 -16 | 0.5 -1.5 1.2 -0.4 0.7 -2 1.3 -1.5 -1.1 1.3 -1.3 0.5 0.8 0.9 -1.8 1.4 -1.2 -2.1 1.1 -1.4 | 0.5 0.6 0.6 0.4 0.3 0.2 0.1 0.8 0.5 0.7 |
Литература
О с н о в н а я л и т е р а т у р а
1. Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 1. – 4-е изд./К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – Спб.: Питер, 2003. – 463 с.: ил.
2. Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 2. – 4-е изд./К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – Спб.: Питер, 2003. – 576 с.: ил.
3. Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 3. – 4-е изд./К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – Спб.: Питер, 2003. – 377 с.: ил.
4. Коровкин Н.В., Селина Е.Е., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники: Сборник задач. – Спб.: Питер, 2004. – 512 с.:ил.
5. Бычков Ю.А., Золотницкий В.М., Чернышев Э.П. и др. Сборник задач и практикум по основам теории электрических цепей. – Спб.: Питер, 2005. – 304 с.:ил.
Д о п о л н и т е л ь н а я л и т е р а т у р а
6. Бычков Ю.А., Золотницкий В.М., Чернышев Э.П.Основы теории электрических цепей: Учебник для вузов. – Спб.: Издательство «Лань», 2002. – 464 с.
7. Цапенко Е.Ф. Теоретические основы электротехники для горных вузов: Учебное пособие. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005. – Ч. 1. Линейные электрические цепи. – 346 с.: ил.
8. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы тео-
рии цепей: Учеб. для вузов. 5-е изд., перераб. М.: Энергоатомиздат, 1989.
9. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические
цепи: Учебник.- 10-е изд.- М: Гардарики, 2002г.
10. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагни-
тное поле: Учебник. 9-е изд., перераб. и доп. М.: Гардарики, 2001.
11. Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электри-
ческих цепей: Учеб. пособие для электротех., радиотех. спец. вузов. 4-е изд., прераб. и доп. М.: Высш. шк. 1990.
12. Татур Т.А., Татур В.Е. Установившиеся и переходные процессы в электрических цепях: Учеб. Пособие для вузов. –М.: Высш. шк., 2001.
13. Электротехника: Учебное пособие для вузов. – В 3-х книгах. Книга 1. Теория электрических и магнитных цепей. Электрические измерения/ Под ред. П.А. Бутырина, Р.Х. Гафиятуллина, А.Л. Шестакова. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. – 505 с.
