Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Расчетно-графическая работа №1

по дисциплине «Электротехника и электроника»

Выполнил: Габдрахманов Р.Р.,гр. МХТ-10

Проверил: Мугалимов Р.Г.

Магнитогорск, 2012

Исходные данные

Е1

Е2

Е3

Цепь:

Параметры электрической цепи определяются индивидуально (с учетом варианта=№ в журнале преподавателя)

Параметры вычисляются:

Еi=50+5*i+10*№ варианта

Ri=10+10*i+15*№ варианта

Исходные данные

Е1=50+5+10*2=75 R1=10+10+15*2=50

Е2=50+10+10*2=80 R2=10+20+15*2=60

Е3=50+15+10*2=85 R3=10+30+15*2=70

Выполнить:

1. Составить систему уравнений по законам Кирхгофа для исходной цепи

Решить ее и вычислить значения токов. Определить напряжение на каждом потребителе. Определить расход электрической энергии, полагая, что электрическая цепь ежедневно работает в течении 10часов/сутки(за сутки, месяц, год). Определить стоимость израсходованной энергии за 1 год, полагая, что цена 1кВт=2,5рубл.

2. Вычислить токи в исходной электрической цепи методом контурных токов. Сравнить трудоемкость решения исходной цепи 1ым и 2ым методом.

3. Определить токи в исходной электрической цепи методом узловых напряжений. Результаты расчетов сравнить с предыдущими решениями.

4. Определить токи в исходной электрической цепи методом наложения. Полученные результаты сравнить с результатами, полученными другими методами.

5. Сделать выводы по работе

1. Решение по 2ум законам Кирхгофа

3 Тока 3 Ветви (В=3) Узлов=2(У=2)

Число уравнений по законам Кирхгофа:

По 1му закону N1=y-1=2-1=1

По 2му закону N2=в-N1=3-1=2

Составим систему уравнений для узла а:

I1+I2-I3=0

I1R1-I2R2=E1+E2

I2R2=I3R3=E3-E2

I1=1,91

I2=-0,99(знак «-» не угадал направление)

I3=0,92

Ui=Ii*Ri U1=I1*R1=1,91*50=95,5

U2=I2*R2=0.99*60=59,4

U3=I3*R3=0.92*70=64,4

Pi=Ui*Ii P1=U1*I1=95.5*1,91=182,405

P2=U2*I2=59,4*0,99=58,806

P3=U3*I3=64,4*0,92=59,248

В конце составить уравнение баланса мощности:

P1+P2+P3=E1*I1+E2*I2+E3*I3

182,405+58,806+59,248=75*1,91+80*0,99+85*0,92

300,459=143,25+79,2+78,2

300,46=300,65 300≡300

Суммарная мощность цепи: Р=∑Pi=300,46 Вт

В сутки P*10=3004,6 Вт

В месяц P*10*30=90138 Bт

В год Р*10*30*12= 1081656 Вт=1081,656 кВт

Стоимость израсходованной энергии: 1081, 656*2,5=2704,14 рубл.

2. Метод контурных токов

М.К.Т. применяется для решения таких электрических цепей, в которых мало электрических контуров. Этот метод позволяет не делать уравнения по 1му закону Кирхгофа, при одном допущении: мы мысленно отвлекаемся от истинных токов, при этом полагаем, что в каждом независимом контуре протекает свой контурный ток. Решение задачи сводится к определению величин контурных токов, а затем через контурные токи определяют величины истинных токов.

Направление обхода полагается как контурный ток. Для контурных токов составим уравнения по 2му закону Кирхгофа.

Ik1*(R1+R2)-Ik2*R2=E1+E2

Ik2*(R3+R2)-Ik1*R2=E3-E2

I1=Ik1=1,91 т.к. протекает только ток Ik1

I3=Ik2=0,92 т.к. протекает только ток Ik2

I2=Ik2-Ik1=0,92-1,91=-0,99

Решение менее емкое, т.к. не нужно решать систему из 3 неизвестных

3. Метод узловых напряжений (потенциалов)

М.У.Н. целесообразно применять для задач, где мало узлов, но много ветвей (N узлов < N ветвей). Задача сводиться к составлению уравнений по 1 закону Кирхгофа и применению закона Ома.

I1+I2-I3=0

Uba=21,56

I1=1,91

I2=-0,99

I3=0,92

Также метод прост в вычислениях, но условие N узлов < N ветвей.

4.Метод суперпозиции(наложения)

Когда в схеме 2-3 источника питания. При большем числе источников усложняется вычисление.

Сущность метода сведена к следующему: сложная электрическая цепь сводиться к простой электрической цепи с 1 источником. Для такой электрической цепи вычисляется так называемые частичные электрические токи, затем делается 2ой расчет, предполагая, что работает только 2ой источник питания. Число таких расчетов равно числу источников. Истинные токи в ветвях исходной электрической цепи определяются как алгебраическая сумма частичных.