Федеральное агентство по образованию
Филиал государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Самарский государственный технический университет»
в г. Сызрани
Расчет электрических цепей постоянного тока
Учебное пособие для самостоятельной работы обучающихся
Сызрань 2007
Составители: П.П. ГАВРИШ, Ю.А. МЕЛЕШКИН
УДК 621. 375
ББК 32.85
Расчет электрических цепей постоянного тока.
Учебное пособие для самостоятельной работы обучающихся/ СамГТУ; Сост. П.П. Гавриш, Ю.А. Мелешкин. Самара, 2007. с.
В настоящее время имеется достаточное количество компьютерных программ для расчета цепей постоянного тока «Workbench», «Matlab», «Mathcad», которые облегчают трудозатраты студентов.
Настоящее пособие будет также способствовать повышению эффективности и качества самостоятельной работы и совершенствованию практических навыков студентов в решении электрических цепей постоянного тока и будет полезным для дисциплин: «Теоретические основы электротехники», «Электротехника и электроника», «Общая электротехника и электроника».
Пособие предназначено для студентов специальностей 140211, 140604, 220301, 151001, 190603, 050501.
Ил. 47. Табл. 1 . Библиогр.: назв.
Предисловие.
Учебное пособие предназначено для обучающихся всех специальностей, изучающих теорию электрических цепей.
Овладение специалистами научно-теоретическими и практическими методами получения и применение новых знаний в своей профессиональной деятельности играет важную роль в подготовке специалистов.
Для овладения методами решения задач связанных с основами построения, анализа и синтеза структур и параметров электрических цепей и создано это учебное пособие.
Оно призвано создать условия для изучения требуемых уровней освоения, практических умений и навыков, которое является важнейшей составляющей подготовки инженерных кадров.
Теоретический и практический материал по исследованию цепей и систем рассмотрен с позиций комплексного изучения процессов в сложных электрических и системах, инженерных методов их анализа и синтеза.
Авторы приняли своеобразный подход к раскрытию методов решения цепей постоянного тока. На примере одной сложной цепи рассмотрены все методы решения и теоретические основы цепей постоянного тока. Такой подход дает, по мнению авторов, более четкое представления о выборе того или иного метода для решения цепей постоянного тока.
Анализ линейных электрических цепей постоянного тока
Расчетно-графическая работа №1
Для электрической цепи с заданным графом рис. 1.
и заданными параметрами элементов схемы в порядке расположения ветвей
,
провести следующий анализ:
Проанализировать схему рис. 1
Нарисовать все деревья графа с указанием (штриховой линией) ветвей связи. Выбрать одно дерево для дальнейшего расчета схемы.
Составить матрицу соединений (узловую матрицу) [А].
Выбрать главные сечения и составить матрицу главных сечений [Д].
Записать с помощью матриц [А] и [Д] две системы уравнений по первому закону Кирхгофа (для узлов и сечений).
Выбрать главные контуры и составить матрицу контуров [В].
Записать с помощью матрицы [В] систему уравнений по второму закону Кирхгофа.
Записать для каждой ветви компонентное уравнение ветви (используя обобщенный закон Ома).
С учетом компонентных уравнений записать систему уравнений по первому и второму законам Кирхгофа и определить напряжения и токи в ветвях.
Составить систему узловых уравнений, определить потенциалы, напряжения на ветвях и токи в ветвях.
Составить систему контурных уравнений, определить токи в ветвях.
Внимание! Уравнения составлять без эквивалентного преобразования электрической схемы.
Определить ток одной из ветвей, не содержащей источника ЭДС с нулевым сопротивлением ветви и идеального источника тока (в нашем варианте для третьей ветви
).Проверить соблюдение баланса мощности в электрической цепи. Определить расход энергии за t = 10 секунд.
Для любого контура с двумя источниками ЭДС построить потенциальную диаграмму.
Перед началом расчета необходимо ознакомится с Приложением 1 и Приложением 2.