3адача 1

Расчет разветвленной линейной электрической цепи постоянного тока с одним источником электрической энергии

Для электрической цепи, вариант которой соответствует предпоследней цифре учебного шифра студента и изображенной: на рис. 1, определить:

1. Токи в ветвях методом преобразований (схему упрощают путем замены участков с параллельным или последовательным соединением эквивалентными элементам).

2. Мощность, развиваемую источником энергии и мощность потребителей. Проверить баланс мощностей.

3. Составить уравнения по первому закону Кирхгофа для узлов схемы. Составить уравнение по второму закону Кирхгофа для любого замкнутого контура, включающего ЭДС Е.

Рис.1. Линейная электрическая цепь постоянного тока с одним источником электрической энергии.

Значения сопротивлении резисторов и ЭДС цепи приведены в табл. 1.

Таблица.1.

3адача 2

Расчет разветвленной линейной электрической цепи постоянного тока с несколькими источниками электрической энергии

Для электрической цепи (вариант цепи соответствует предпослед­ней цифре учебного шифра студента), изображенной на рис. 2, выполнить следующее:

1. Составить уравнения для определения токов путем непо­средственного применения законов Кирхгофа (указав, для каких узлов и контуров эти уравнения записаны). Решать эту систему уравнений следует в интегрированном пакете  MATHCAD.

2. Определить токи в ветвях методом контурных токов.

3. Определить режимы работы активных элементов и составить баланс мощности.

Рис. 2 (выбор схемы по предпоследней цифре учебного шифра)

Значения  ЭДС  источников  и  сопротивлений  приемников приведены в табл. 2.

Таблица 2

Задача  3

Расчет неразветвленной линейной цепи синусоидального тока

Напряжение на зажимах цепи, вариант которой соответствует предпоследней цифре учебного шифра студента и изображенной на рис. 3, изменяется по закону u = U_m sin ωt.  Амплитудное значение напряжения, значения активных сопротивлений r₁ и  r₂ , индуктивностей катушек L₁ и  L₂ , емкостей конденсаторов С₁, и С₂ приведены в табл. 3.

Частота питающего напряжения f = 50 Гц.

Необходимо:

1. Определить показания приборов, указанных на рис. 3.

2. Определить закон изменения тока в цепи.

3. Определить закон изменения напряжения между к которым подключен вольтметр.

Рис.3. Выбор схемы по предпоследней цифре учебного шифра.

4. построить векторную диаграмму токов и напряжений.

5. Определить активную, реактивную и полную мощности источника, активную, реактивную и полную мощности приемников. Составить и оценить баланс активной и реактивной мощностей.

6. Определить характер (индуктивность, емкость) и параметры элемента, который должен быть включен в цепь для того, чтобы в ней имел место резонанс напряжений.

Примечание. Ваттметр, включенный так, как показано на рис. 3, измеряет активную мощность цепи.

Таблица 3.

Примечание. Из табл. 3 записываются данные только тех параметров, которые обозначены на выбранной схеме (рис.3).

Задача 4

Расчет трехфазной цепи при соединении приемников по схеме «звезда» с нулевым проводом

На рис. 4 представлена схема несимметричной трехфазной цепи, соединенной «звездой» с нулевым проводом с  симметричными фазными ЭДС. Значения линейного напряжения, активных, индуктивных и емкостных сопротивлений приемников приведены в табл.4. Определить:

1. Фазные напряжения, линейные токи и ток в нулевом проводе (ток в нулевом проводе можно определить графическими построениями).

2. Активную, реактивную и полную мощности, потреб­ляемые цепью.

3. Построить  топографическую диаграмму  напряжений и на ней показать векторы токов.

........................