Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Расчётная «Определение токов в ветвях цепи» по Общей электротехнике и электронике (Никаноров В. Б.)

Вариант № 20

Задача№1 . Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 1.1. выполнить следующее:

1. Определить токи в ветвях цепи.

Данные: Е=1 В;

R=1 Ом;

Рис. 1.1

Решение:

Принимая во внимание что при протекании по цепи постоянного тока конденсатор следует рассматривать как разрыв цепи (так как постоянный ток через конденсатор не протекает), а индуктивность - как ‘перемычку’, преобразуем схему, изображенную на рисунке 1.1 к виду:

Так как напряжение двух источников напряжения равно, как и сопротивления, то потенциал точек a и b также будут равны, следовательно ток I3 =0. Ток I1= I2=

Ответ: токи в ветвях с источниками напряжения – 1А, в остальных ветвях цепи ток отсутствует.

Задача№2 . Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 1.2. выполнить следующее:

1. Определить входное сопротивление цепи Rвх.

Данные: R=70 Ом;

Рис. 1.2

Решение: найдем эквивалентное сопротивление 7-ми параллельно соединенных элементов, отмеченных на рисунке:

Rэ = = =10 Ом ;

Тогда Rвх=R+R+Rэ=70+70+10=150 Ом.

Ответ: входное сопротивление Rвх=150 Ом.

Задача№3 . Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 1.3. выполнить следующее:

1. Определить что покажет амперметр после замыкания ключа, если до замыкания он показывал 10А.

Данные:

I=10 A; Рис. 1.3

Решение: до замыкания ключа входное сопротивление цепи Rвх= = Ом ;

После замыкания ключа, мы исключаем одно сопротивление вследствие чего входное сопротивление будет равно: цепи Rвх= Ом ;

Зная, что входное напряжение не изменялось, составим уравнение для определения тока, после замыкания ключа: I1R=

Отсюда получаем значение тока I2 = ;

Ответ: значение тока I =15 A;

Задача№4 . Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 1.4. выполнить следующее:

1. Определить показания вольтметра.

Данные:

J=10 A; Е=10 В;

R=5 Ом; Рис. 1.4

Решение: по схеме цепи, изображенной на рисунке 1.4 составим уравнения Кирхгофа :

Решая данную систему уравнений получаем значение тока I2=

Отсюда определим значение вольтметра:

U= Ответ: показание вольтметра – 20 В.

Задача№1 . В цепи с последовательно соединенными R=10 Ом и L=31,8 мГн протекает ток А.

Определить: мгновенное значение приложенного напряжения, полную, активную и реактивную мощности, сдвиг по фазе; запишите комплексы напряжения и тока.

Решение:

1. Реактивные сопротивления элементов цепи:

X=ω∙L=314∙31,8∙10-3=10 Ом;

2. Расчет мгновенного напряжения в ветви цепи выполняем методом эквивалентных преобразований. Находим комплексные сопротивления ветвей, затем участков цепи:

=R+ jX =10+ j 10 = 14,1 e j45 Ом;

=  = 14,1ej45 10 = 141 ej45 B;

3. Определим действующее значение тока в цепи:

I= ; 4. Активная Рпр и реактивная Qпр мощности приемников

Рпр = RI2 = 1012 = 10 Вт;

Qпр = XI2 =1012 = 10 вар.

5. Сдвиг по фазе между током и напряжением: φ=45о;

6. Комплексы напряжения и тока

= А.

= А.

Задача№2 . Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 1.5. выполнить следующее:

Дано: , Z=100 Ом,

Xc1=2Xc2, φ=370 .

Определить: мгновенное и действующее значение тока.

Вычислить: R, XC1, XC2, C1, C2, U1, U2.

Построить векторную диаграмму.

Решение: Зная полное комплексное сопротивление и сдвиг по фазе между током и напряжением определим значения активного и реактивного сопротивлений R и XC2 соответственно:

Z=100ej37;

Ом -j26,6 Ом

Ом Мгновенное и действующее значение тока:

= = Реактивные сопротивления элементов цепи

Хс1=

С1= мкФ С1= мкФ

Задача№3 . Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 1.5. выполнить следующее:

Определить: комплексы полного сопротивления, тока, напряжений U, U1, U2.

Рассчитать параметры элемента, который нужно подключить, чтобы в цепи наступил резонанс напряжений.

Построить векторную диаграмму.

Решение: Комплексы полного сопротивления, тока и напряжения U найдены в предыдущей задаче (см. задачу №2)

= = Векторные диаграммы для задачи №2 и № 3 одинаковые, поэтому можно два раза перечертить одно и то же.

Задача№4 . Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 1.6. выполнить следующее:

Дано: R=XL=XC=1 Ом, U=1 В.

Как изменится показание амперметра после размыкания ключа?

Построить векторную диаграмму.

Решение:

Комплексные сопротивления ветвей:

Z1=R=1 Ом; Z2=XL=j1 Ом; Z3=XC=-j1 Ом.

Комплексные токи ветвей:

I1= A; I2= A;

I3= A;

Комплексный ток в неразветвленной части цепи:

I=I1+ I2+ I3=1+j1-j1=1 A;

Комплексный ток в неразветвленной части цепи после размыкания ключа:

I=I1+ I2=1+j1=1-j1=1.41ej45 A.

Показания амперметра 1,41 A

Задача№5 . Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 1.7. выполнить следующее:

Дано: R2=6 Ом,

X2=5 Ом,

ωM=2 Ом, I2m=5e-j90.

Написать выражение для напряжения U2.

Решение:

Определим полное сопротивление второй ветви:

Z2=R2+j(X2-2∙ωM), так как катушки включены встречно.

Z2=6+j1=6ej9,5 Ом

Тогда выражение для U2= В.

Показать полностью…
Похожие документы в приложении