МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Гродненский государственный университет имени Янки Купалы

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

Специальность: 2-530132 «Автоматизация технологических процессов и производств»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Расчет и анализ электрических цепей »

Расчетно-пояснительная записка

Дисциплина: «Теоретические основы электротехники»

Вариант №29

Выполнил: уч. гр.АТПиП-63

Трохимик Е.Ю.

_____________

Подпись, дата

Проверил: Шевченко В.И.

__________

Подпись, дата

Гродно, 2012

С одержание

Введение 4

1 Анализ электрического состояния линейных электрических цепей

постоянного тока 5

1.1 Применение метода законов Кирхгофа 5

1.2 Метод контурных токов 7

1.3 Метод узлового напряжения 8

1.4 Метод наложения 10

1.5 Метод эквивалентного генератора 13

1.6 Расчёт показаний вольтметра 15

1.7 Расчёт и построение потенциальной диаграммы 15

1.8 Анализ результатов расчёта с помощью баланса мощности 16

2 Анализ электрического состояния линейных электрических цепей

переменного тока 17

2.1 Расчёт однофазных электрических цепей переменного тока 17

2.2 Расчёт трёхфазных электрических цепей переменного тока 20

Заключение 26

Литература 27

Приложение 1 23

Приложение 2 24

Введение

Курсовой проект является завершающим этапом теоретического и практического изучения теоретических основ электротехники. Выполнение курсовой работы можно начинать только после глубокого изучения сущности электрических и магнитных явлений, приобретения умений и навыков в расчете электрических цепей постоянного и переменного тока, что невозможно без хорошей подготовки по физике и математике.

Умения и навыки закрепляются в процессе самостоятельной работы, поэтому решению электротехнических задач уделено большое внимание.

При выполнении курсовой работы полностью записаны тексты задания и данные. Схемы и векторные диаграммы выполнены согласно ГОСТ и ЕСКД. Во всех расчетах сначала записываются пояснения, формулы, а затем уже подставляются в нее числовые значения. Расчёты выполнены с точностью до четвертого знака. Единицы измерения физических величин указываются только в окончательном результате вычислений.

В конце курсового проекта приведен список используемой литературы.

1 Анализ электрического состояния линейных электрических цепей

постоянного тока

Если электрическая цепь с помощью эквивалентных пре­образований не сводится к одноконтурной цепи, то для ее рас­чета используются специальные методы: уравнений Кирхго­фа, контурных токов, экви­валентного генератора и другие методы. По заданным числовым значениям составляем схему (рисунок 1.1)

1.1 Применение метода законов Кирхгофа

Самым общим методом расчета электрических цепей является метод уравнений Кирхгофа. Суть его заключается в составлении системы уравнений в соответствии с первым и вторым законами Кирхгофа и решении этой системы относительно неизвестных токов. Система уравнений разрешима, если все входящие в нее уравнения являются линейно независимыми и число уравнений

в системе равно числу неизвестных величин. Например, если электрическая цепь имеет n узлов и m ветвей, а следовательно, и К неиз­вестных токов, то необходимо составить и решить систему К линейно независимых уравнений.

Покажем, что эти уравнения можно составить по первому и второму законам Кирхгофа. Метод узловых и контурных уравнений основан на применении первого и второго законов Кирхгофа. При расчете данным методом произвольно задаем направление тока в ветвях I₁, I₂, I₃, I₆, I₇,I₈ (рисунок 1.2).

Составляем на основании законов Кирхгофа систему уравнений для определения токов во всех ветвях цепи, используя схему на рисунке 1.2. Заданная цепь имеет шесть неизвестных токов, значит, система должна иметь шесть независимых уравнений. По первому закону Кирхгофа составляем n-1 независимых уравнений, где n − количество узлов, n = 4. Выбираем узлы 1, 4 и 6. По второму закону Кирхгофа нам остается составить три контурных уравнения, чтобы общее количество уравнений было равно количеству неизвестных токов, то есть шести. Выбираем контуры I, II и III. Таким образом, система уравнений имеет вид:

У зел 1 −I₁+I₆−I₇=0;

Узел 4 I₁–I₂−I₈=0;

Узел 6 I₂–I₃+I₇= 0;

К онтур I I₆(R₅+R₆)+I₁R₁+I₈R₈=E₅ ;

Контур II I₃(R₃+R₄)+I₂R₂−I₈R₈=E₃;

Контур III I₁R₁+I₂R₂−I₇R₇=0.