Основные теоретические сведения

1 2 3 4 5 6 7

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

По выполнению практических работ

для учащихся специальностей

2-39 03 02 «Программируемые мобильные системы»;
2-40 02 02 «Электронные вычислительные средства».

Минск 2018 г.

СОСТАВИТЕЛИ:

Л.В. Молчан, преподаватель первой категории дисциплин общепрофессионального и специального циклов;

И.В. Бенедиктович, преподаватель второй категории дисциплин общепрофессионального и специального циклов

РЕКОМЕНДОВАНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ:

Цикловой комиссией «Общетехнических дисциплин» филиала БГУИР «Минский радиотехнический колледж»

Протокол № 3 от 25.10.2018

Заседанием педагогического совета филиала БГУИР «Минский радиотехнический колледж»

Протокол № _____от ____________________________

Методическая экспертиза _______________ __________________

Содержание

Предисловие …………………………………………………………………...	4
Практическая работа № 1«Расчет электрической цепи на основе законов Кирхгофа»……………………………………………………………………….	4
Практическая работа № 2 «Расчет потенциалов точек электрической цепи»………………………………………………………………………….......	6
Практическая работа № 3 «Расчет электрической цепи на основе метода наложения токов»……………………………………………………………....	7
Практическая работа № 4 «Расчет электрической цепи на основе метода контурных токов»………………………………………………………...…….	8
Практическая работа № 5 «Расчет электрической цепи переменного тока со смешанным соединением элементов символическим методом»..….…....	10
Практическая работа № 6 «Расчет трехфазных линейных электрических цепей переменного тока»…………….……………………………………....…	14
Практическая работа № 7 «Расчет электрической цепи с несинусоидальными периодическими напряжениями и токами»………………………...…..	17
Приложение 1…………………………………………………………………..	21
Приложение 2………………………………………………………………..…	25
Приложение 3…………………………………………………………………..	27
Приложение 4…………………………………………………………………..	28
Приложение 5…………………………………………………………………...	31
Приложение 6………………………………………………………………..…	33
Приложение 7……………………………………………………………….....	35
Приложение 8………………………………………………………………..…	38
Литература…………………………………………………………………......	40

Предисловие

Данное учебное пособие предназначено для оказания методической помощи учащимся при выполнении практических работ в рамках содержания дисциплины «Теоретические основы электротехники». Основной задачей курса является формирование у учащихся знаний и умений в области физических законов, линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей постоянного и переменного тока, методов расчета и их практического использования.

Учебное пособие написано на основе типовой учебной программы «Теоретические основы электротехники». Программой предусмотрено выполнение 5 практических работ по темам дисциплины.

Методические рекомендации по каждой работе содержат формулировку цели, задание, краткие теоретические сведения, порядок расчета, пример методики выполнения задания и контрольные вопросы.

Учащиеся выполняют практические работы по индивидуальным заданиям. Номер варианта индивидуального задания (номер схемы) соответствует порядковому номеру, под которым фамилия учащегося записана в учебном журнале группы. Для практических работ 1, 2, 3 и 4 варианты схем представлены в Приложении 1. Для практических работ 5, 6 и 7 варианты схем приведены в заданиях к этим работам.

Практические работы № 1,3,4,5,7 предназначены для выполнения учащимися специальности 2-39 03 02 «Программируемые мобильные системы»

Практические работы № 1,2,3,4,5,6,7 предназначены для выполнения учащимися специальности 2-40 02 02 «Электронные вычислительные средства».

Практическая работа №1
Тема работы: «Расчет электрической цепи на основе законов Кирхгофа»

Цель работы

Развить умения выполнять расчет электрической цепи постоянного тока на основе законов Кирхгофа.

Задание

Для электрической цепи в соответствии с вариантом (Приложение 1) выполнить следующее:

1) определить токи во всех ветвях схемы, используя метод узловых и контурных уравнений;

2) составить баланс мощностей для заданной схемы.

Оснащение работы

Чертежные принадлежности (линейка, карандаш), калькулятор.

Основные теоретические сведения

Метод узловых и контурных уравнений для расчета сложных электрических цепей подразумевает составление системы уравнений по законам Кирхгофа.

Рассматривая схему любой разветвленной электрической цепи, можно отметить в ней электрические узлы и выделить контуры. Для каждой узловой точки можно составить уравнения токов по первому закону Кирхгофа (узловые уравнения), для каждого контура — уравнение напряжений по второму закону Кирхгофа (контурные уравнения). Цель расчета (определение токов, напряжений) достигается совместным решением системы узловых и контурных уравнений; их число должно быть равно числу неизвестных токов.

При составлении системы уравнений должно учитываться следу-ющее:

1. Число уравнений равно числу токов в цепи (число токов равно числу ветвей в рассчитываемой цепи). Направление токов в ветвях выбирается произвольно.

2. По первому закону Кирхгофа составляется (n - 1) уравнений, где n —число узловых точек в схеме.

3. Остальные уравнения составляются по второму закону Кирхгофа.

Прежде чем приступить к составлению уравнений по законам Кирхгофа, необходимо выбрать условно-положительное направление тока в каждой ветви.

Положительные направления токов выбирают произвольно. Действительные направления токов могут не совпадать с условно-положительными. Ошибка в выборе направления тока в результате решения будет обнаружена: ток с неправильно выбранным направлением получится отрицательным. Изменив его направление, в дальнейших расчетах можно считать его положительным.

Баланс мощностей – это выражение закона сохранения энергии, в электрической цепи. Определение баланса мощностей звучит так: сумма мощностей потребляемых приемниками, равна сумме мощностей отдаваемых источниками. В формульном выражении баланс мощностей можно записать следующим образом: