Электрические цепи постоянного

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО

И ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Методические указания по выполнению заданий

курса “Электротехника и основы электроники” для специальностей

150200, 090100, 090200, 090300, 090400, 090500, 170100

всех форм обучения

 

 

Составитель В.Е. БЕСПАЛОВ

 

 

Рассмотрены и утверждены на

заседании кафедры

Протокол № 4 от 15.04.03

 

Рекомендованы к печати учебно-

методической комиссией

специальности 150200

Протокол № 5 от 12.05.03

 

Электронная копия находится

в библиотеке главного корпуса

ГУ КузГТУ

 

 

Кемерово 2004

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Курс “Электротехника и основы электроники” состоит из лекционных, практических и лабораторных занятий. При наличии практических занятий предусмотрено выполнение студентами домашних заданий, цель которых – лучшее усвоение теоретических знаний и получение навыков расчета практических задач, с которыми будущие специалисты могут встретиться в своей практической деятельности.

Методические указания содержат три задания, охватывающие основные разделы теоретического курса: расчет цепей постоянного тока; расчет цепей однофазного переменного тока; расчет трехфазных цепей. Каждое задание имеет 729 вариантов и для исключения дублирования задается трехзначным шифром. Для студентов заочной формы обучения номер задания определяется тремя последними цифрами шифра в зачетной книжке. Причем, цифре "0" шифра в зачетной книжке соответствует цифра "9" шифра задания. Задание составлено так, что преподаватель может усложнить или упростить его.

Отчет оформляется на листах формата А4 или на развернутых тетрадных листах. Студентам заочной формы допускается оформление в школьных тетрадях. На титульном листе указывается: название вуза и кафедры, наименование задания, номер варианта, учебная группа, ф.и.о. автора и проверяющего преподавателя. Графические материалы должны выполняться в соответствии с типовыми требованиями.

 

ЗАДАНИЕ № 1

РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

 

Цель задания – научиться самостоятельно рассчитывать сложные электрические цепи постоянного тока и освоить методы проверки расчетов.

В ходе выполнения задания требуется:

– упростить схему и рассчитать токи во всех ветвях цепи методами узлового напряжения, наложения, контурных токов, эквивалентного генератора (для N_K ветви);

– рассчитать баланс мощностей;

– построить потенциальную диаграмму.

Исходные данные для расчета приведены в приложении 1.

I. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА

 

Расчет тока методом эквивалентного генератора

 

а) Определяем ЭДС Е_Э эквивалентного генератора, т.е. напряжение между клеммами, к которым подключена N_k ветвь. Для этого исключаем эту ветвь с R_k сопротивлением и находим токи в ветвях оставшейся схемы любым ранее рассмотренным методом.

б) Определяем внутреннее сопротивление эквивалентного генератора, т.е. сопротивление схемы относительно клемм, к которым подключена ветвь с R_k. Исключаем R_k, а вместо источников ЭДС в схему вводим перемычки и расчёт ведём методом эквивалентных преобразований, который в данном случае состоит из преобразования треугольника сопротивлений в звезду и сведения схемы из пяти резистивных элементов к одному – R_вн.

в) Находим ток в N_k ветви по закону Ома:

.

Значение тока должно соответствовать току в этой ветви, найденному другими методами расчёта.

ЗАДАНИЕ № 2

ЗАДАНИЕ № 3

 

РАСЧЁТ ТРЁХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ

 

Цель задания – приобретение навыков анализа и расчёта трёхфазных цепей символическим методом.

В ходе выполнения задания требуется рассчитать несимметричную трехфазную нагрузку при соединении ее по схемам: “звезда” с нулевым, без нулевого провода и в “треугольник”. В ходе выполнения задания требуется:

– рассчитать токи в фазах и линии;

– вычислить значения активной, реактивной и полной мощности;

– построить векторные диаграммы напряжений и токов.

Исходные данные для расчёта приведены в приложении 3.

АЛГОРИТМ РАСЧЁТА

 

Исходные данные для расчёта цепей постоянного тока

 

Таблица 1

 

Ц и ф р ы в а р и а н т а з а д а н и я

первая

вторая

третья

№

№ схемы

№

NK

E1

E2

№

R1

R2

R3

R4

R5

R6

-

-

-

В

-

Ом

Схемы к табл. 1

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

 

Исходные данные для расчёта однофазных цепей

Переменного тока

Таблица 2

Ц и ф р ы в а р и а н т а з а д а н и я
первая	вторая	третья
№	№ схемы	U	¦	№	r1	r2	r3	№	C1	C2	C3	L1	L2	L3
-	В	Гц	-	Ом	-	мкФ	мГн
												6,35	9,55	15,9
												15,9	25,5	15,9
												6,35	15,9	9,55
												6,35	9,55	6,35
												9,55	15,9	12,75
												25,5	15,9	6,35
												31,8	15,9	6,35
												19,1	9,55	12,75
												12,75	25,5	19,1

Cхемы к табл. 2

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

 

Исходные данные для расчёта трёхфазных цепей

 

Таблица 3

Ц и ф р ы в а р и а н т а з а д а н и я
первая	вторая	третья
№	Uф	№	ra=rab	rb=rbc	rc=rca	№	jxa=jxab	jxb=jxbc	jxc=jxac
-	В	-	Ом	-	Ом
								-4
								-3
									-24
							-10	-6
									-24
								-12
									-12
							-20		-8
								-24	-9

 

 

Схемы к табл. 3, например, вариант № 275

 

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

1. Касаткин А.С. Электротехника / А.С. Касаткин, М.Б. Немцов. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 440 с.

2. Электротехника / Под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высш. шк., 1985. – 480 с.

3. Борисов Ю.М. Электротехника / Ю.М. Борисов, Д.Н. Липатов, Ю.Н. Зорин. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 547 c.

4. Сборник задач по электротехнике и основам электроники / Под ред. В.Г. Герасимова. – М.:Высш. шк., 1987. – 250 с.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение.................... 1

Задание № 1. Расчёт цепей постоянного тока........ 1

Задание № 2. Расчёт однофазных цепей переменного тока... 8

Задание № 3. Расчёт трёхфазных цепей......... 14

Приложение 1.................. 19

Приложение 2.................. 21

Приложение 3.................. 23

Список рекомендуемой литературы........... 24

 

 

 

Составитель

Владимир Евгеньевич Беспалов

 

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО

И ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

 

Методические указания по выполнению заданий

курса “Электротехника и основы электроники”

для специальностей 150200, 090100, 090200, 090300, 090400, 090500, 170100

всех форм обучения

 

 

Редактор З.М. Савина

 

 

Подписано в печать 10.06.03. Формат 60´80/16. Бумага офсетная.

Отпечатано на ризографе.

Уч.-изд. л. 1,5. Тираж 150 экз. Заказ

 

ГУ КузГТУ, 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография ГУ КузГТУ, 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4а.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО