Расчет простых и сложных электрических цепей

Тема: «Расчет простых и сложных электрических цепей» Задача N 1. (20 мин) Определить комплексное сопротивление, проводимость, ток в цепи, напряжение на элементах и все виды мощностей в ЭЦ, представленной на рисунке 1, если В, R = 200 Ом, L = 50 мкГн. Рис. 1. Вызвать к доске курсанта для определения плана решения задачи и расчёта и . Решение. 1. (Ом). 2. (См). Дополнительный вопрос отвечающему у доски из общего перечня вопросов для подготовки к занятию.Вызов к доске второго курсанта для определения . 3. (А). 4. (B). 5. (B). Вопрос аудитории: Как записать мгновенные значения тока и напряжения, действующие в данной ЭЦ? Пригласить к доске третьего курсанта для записи мгновенных значений реакций тока и напряжений. 6. Для дальнейшего решения задачи вызвать к доске четвёртого курсанта и определить мощности, развиваемые (отдаваемые) источником напряжения. а) Комплексная мощность. (Вт), . б) Активная мощность, развиваемая источником. (Вт). (Вт). Вопрос аудитории: По каким ещё известным формулам можно определить среднюю или активную мощность? 7. Вызвать к доске очередного курсанта для определения активной мощности, потребляемой цепью. а) (Вт). б) (Вт). в) (Вт). г) (Вт). Вопрос отвечающему у доски курсанту: Оценить и охарактеризовать соотношения активных мощностей – развиваемой генератором и потребляемой цепью? 1. Определить реактивные мощности: развиваемую источником и потребляемую цепью по одной из известных формул: а) (Вар). Вопрос группе: Каким элементом данной ЭЦ определяется реактивная мощность? б) (Вар). 2. Определить полную мощность и коэффициент мощности. а) (мВА). б) (мВА). в) . 3. Построить треугольник мощностей в выбранном масштабе. Вывод: Итог решения задачи №1. Расчёт цепей методом узловых напряжений Задача 2. (10 мин) Дано: , , , Определить: по МУН для схемы, представленной на рисунке 2 (без расчетов в числах) Рис. 2. Решение: Наметить план решения задачи: Выбрать базисный узел, определить число уравнений, написать уравнения, вычислить реакции через узловые напряжения.

Вопрос: Почему в качестве базисных узлов нельзя брать узлы 2 и 3? Уравнения для узлов 2 и 3: Узел 2: , Узел 3: . Вопрос: Какими способами необходимо решать систему уравнений для определения и ? (методы подстановки и Крамера). Определение реакций: . Вопрос: Начертить схемы двухполюсников , если их сопротивления заданы выражениями: ; ; ; ; Задача № 3 (15 мин). Дано: (А); (В); ; Определить: напряжения для схемы, представленной на рисунке 3. Рис. 3. Обсудить план решения задачи (определить базисный узел, потенциальные узлы, число уравнений, написать уравнения, вычислить узловые напряжения и реакции). Решение: Узел 2 , Узел 1 , Узел 3 . Подставив в уравнение 1 числовые значения параметров схемы, получим: , отсюда: . Аналогично подставим числа в уравнение 2 и определим напряжение : , отсюда: (В). (В). Таким образом: (В). Расчёт цепей методом контурных токов Задача № 4 (10 мин.). Дано: Определить: по МКТ для схемы, представленной на рисунке 4 (без числового расчета). Рис. 4. Решение: Определить план решения задачи: Начертить один из вариантов деревьев цепи, определить число уравнений, написать уравнения, вычислить реакции через контурные токи. Контур 2: , Контур 3: , Контур 1: . Определение реакций: Задача № 5 (15 мин.) Для схемы задачи № 3 (рисунок 5) определить напряжения и методом МКТ. Рис. 5 Дано: (А); (В); ; Наметить план решения задачи, т.е. определить число независимых уравнений, начертить один из вариантов дерева цепи, показать контура и направления токов контуров, написать уравнения и вычислить реакции через токи контуров.

Решение: Уравнения для токов контуров: Контур 1: , Контур 2: , Контур 3: . Подставим числовые значения параметров схемы в уравнение (2) и определим ток: . Отсюда: Определим напряжение : (В). Определение тока , напряжения . . . Вывод: Итог решения задач №3 и №5. Обсуждение с группой Задача № 5 Решить самостоятельно. Методом МКТ и МУН. Дано: Определить: Ток методами МКТ и МУН. (Рисунок 6) Рис. 6. Литература, используемая для подготовки к лекции: Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1986. (Учебник); Бакалов В.П. и др. Теория электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1998. (Учебник); Качанов Н.С. и др. Линейные радиотехнические устройства.

М.: Воен. издат 1974. (Учебник); В.П. Попов Основы теории цепей – М.: Высшая школа, 2000.(Учебник).