Государственный комитет Российской Федерации
по высшему образованию
Тульский государственный университет
Кафедра электротехники и электрических машин
ЭЛЕТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Расчетно-графическая работа №1
Расчет цепей постоянного тока.
Вариант №3
Выполнил студент
Горбунов Андрей Николаевич
Группа 220202
Тула 2001г.
Схема электрическая
/>
Дано:
/>
Задание на работу:
1. Составить на основании законов Кирхгофа уравнения, необходимые для определения всех токов.
2. Определить токи всех ветвей методом контурных токов.
3. Составить систему уравнений узловых потенциалов.
4. С помощью вычисленных токов, определить потенциалы всех узлов и, подставив их значения в уравнение узловых потенциалов, проверить их правильность.
5. Определить ток ветви 5 с помощью теоремы об активном двухполюснике.
6. Начертить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, содержащего не менее 2-х источников напряжения.
7. Построить график зависимости мощности, выделяемой на резисторе />, от величины его сопротивления в пределах от 0 до /> (по точкам 0; />; />; />; />; />).
1. Составим систему уравнений по закону Кирхгофа.
Предварительно преобразуем схему, заменив источники тока эквивалентными источниками ЭДС (рис. 1).
/>
/>
рис. 1
Запишем 1-й закон Кирхгофа для трёх узлов цепи:
/>
Запишем 2-й закон Кирхгофа для трёх контуров цепи:
/>
2. Составляем систему уравнений контурных токов:
/>
/>/>
/>
3. Составим систему уравнений по методу узловых потенциалов
/>
подставляя числовые значения, получим
/>
4. Определим потенциалы узлов цепи, исходя из того, что />.
/>/>
Проверяем правильность найденных значений, подставляя их в уравнения узловых потенциалов:
/>
Получили верные равенства, значит потенциалы узлов определены верно.
5. Исключим из цепи ветвь с /> (рис. 2).
/>
рис. 2
Определим />.
Применим метод контурных токов:
/>
Подставляем числовые значения:
/>
решаем систему уравнений:
/>
Определим входное сопротивление двухполюсника:
/>
/>
/>
/>
/>
Определим сопротивления:
/>/>
Определяем />:
/>
6. Строим потенциальную диаграмму (рис. 5) для контура (рис. 4).
/>
рис. 4
/>
/>
рис. 5
7. Строим график зависимости мощности, выделяемой на резисторе /> от величины его сопротивления в пределах от 0 до />.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Rвх, Ом
5,17
15,5
25,9
36,2
51,7
P, Вт.
63,02
13,93
5,9
3,3
1,7
/>