.RU

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1 - «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»


^


КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1


Задача №1


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


Для электрической цепи, соответствующей номеру варианта и изображенной на рис.1, выполнить следующее:

1. Записать систему уравнений для определения токов в ветвях путем непосредственного применения законов Кирхгофа (решать эту систему уравнений не следует).

2. Определить токи в ветвях методом контурных токов.

3. Составить баланс мощностей.

4. Построить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, включающего в себя обе ЭДС.

Значения ЭДС источников и сопротивлений резисторов приведены в табл.1.



Таблица 1



Номер строки

Е1,

В

r1,

Ом

Е2,

В

r2,

Ом

R1,

Ом

R2,

Ом

R3,

Ом

R4,

Ом

R5,

Ом

R6,

Ом

1

150

1

130

2

6

7

13

25

23

14

2

140

2

120

1

5

4

24

20

12

18

3

130

2

110

1

4

8

21

16

19

16

4

120

1

140

2

2

3

25

18

24

22

5

110

2

150

1

3

6

19

22

17

24

6

60

2

200

1

3

6

22

17

14

13

7

70

1

190

2

4

5

17

15

22

24

8

80

2

180

1

5

2

14

19

18

17

9

90

2

170

1

6

7

16

21

15

23

0

100

1

160

2

7

5

9

23

21

19


Теоретический материал и примеры расчета приведены в [1, §§2.1–2.11, 2.13; 2, §§1.1–1.8, 1.11, 1.15; 3, §§2.1– 2.4, 2.6– 2.7; 4, §§1.4–1.10; 5, §§ 1.А– 1.Б, 1.Д–1.З; 6, §§1.1–1.5; 7, §§1–12, 16–17; 10, §§1.1– 1.4].


1. 2.




3. 4.




Рис.1

5. 6.




7. 8.




9. 0.




Рис.1 (окончание)


Методические указания к задаче №1


Основными топологическими понятиями в электротехнике являются ветвь, узел, контур.

На рис.1 представлены схемы разветвленных линейных электрических цепей постоянного тока, состоящие из нескольких ветвей, узлов и контуров.

Ветвью электрической цепи называют такой ее участок, который состоит только из последовательно включенных элементов (источников ЭДС и резисторов). В любой момент времени по всем элементам ветви протекает один и тот же ток.

Узлом электрической цепи называется место соединения трех и более ветвей.

Контур электрической цепи представляет собой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

В задаче №1 заданными являются величины и направления ЭДС всех источников и значения сопротивлений всех резисторов, а требуется определить токи в ветвях цепи.


^ Расчет токов с применением законов Кирхгофа


Общее число уравнений, составленных по законам Кирхгофа, должно быть равно числу рассчитываемых токов, т.е. числу ветвей в схеме. Вначале следует записать уравнения, составленные по первому закону Кирхгофа, число которых должно быть на единицу меньше числа узлов в схеме. Остальные уравнения составляются по второму закону Кирхгофа для независимых контуров схемы, под которыми понимают контура, отличающиеся друг от друга хотя бы на одну новую ветвь.

Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов ветвей электрической цепи, образующих узел равна нулю, т.е.

Перед составлением уравнений по первому закону Кирхгофа необходимо произвольно задаться положительным направлением токов во всех ветвях, указав их на схеме стрелками. Токи, направленные к узлу, записываются в левую часть уравнения с положительным знаком, а направленные от узла — с отрицательным знаком.

Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах замкнутого контура электрической цепи равна алгебраической сумме ЭДС источников, входящих в этот контур, т.е.

Перед составлением уравнений по второму закону Кирхгофа необходимо произвольно выбрать направление обхода (н.о.) контуров. Положительные знаки принимаются для тех токов и ЭДС, которые совпадают с выбранным направлением обхода. В противном случае токи и ЭДС записываются с отрицательным знаком.


^ Метод контурных токов


При расчете методом контурных токов в заданной цепи определяют независимые замкнутые контуры и задаются условным положительным направлением контурных токов в них. Под контурными токами понимают расчетные (условные) токи, замыкающиеся в соответствующих контурах.

Независимые контуры можно обозначить цифрами 1, 2, 3,…., а замыкающиеся в них контурные токи — двойными индексами, соответствующими данному контуру, , , , …. . Для определения контурных токов составляют уравнения по второму закону Кирхгофа, число которых должно быть равно числу контурных токов.

При записи указанных уравнений положительные знаки должны быть взяты для тех слагаемых, в которых токи и ЭДС имеют направления, совпадающие с выбранным направлением обхода контура. В противном случае указанные слагаемые в уравнениях берут с отрицательным знаком.

Решая совместно уравнения, составленные по второму закону Кирхгофа, находят значения контурных токов, а по ним определяют истинные токи в ветвях электрической цепи по величине и направлению.


^ Составление баланса мощностей


В любой электрической цепи на основании закона сохранения энергии сумма мощностей, отдаваемых всеми источниками энергии, должна быть равна сумме мощностей, потребляемых всеми приемниками.

Уравнение энергетического баланса при питании только от источников ЭДС записывается следующим образом

Если через источник течет ток , направление которого совпадает с направлением его ЭДС, то этот источник ЭДС отдает энергию и его мощность, равная произведению , записывается в левую часть уравнения энергетического баланса с положительным знаком .

Если же ток источника направлен встречно его ЭДС , то источник ЭДС работает как потребитель энергии, и его мощность записывается в левую часть уравнения энергетического баланса с отрицательным знаком .

Составление баланса мощностей является проверкой правильности решения задачи. Если баланс выполняется, то расчет токов в задаче выполнен верно.


^ Построение потенциальной диаграммы


Потенциальной диаграммой называют график изменения потенциала точек от величины сопротивления резисторов при перемещении вдоль участка или замкнутого контура электрической цепи.

Для расчета потенциалов точек цепи необходимо знать величину и положительное направление токов в ее ветвях. Потенциал одной из точек, выбираемой произвольно, принимают равным нулю, т.е. эта точка мысленно заземляется и, при построении графика, помещается в начало координат. Расчет потенциалов остальных точек ведут по выбранному направлению обхода.

При расчете потенциалов точек цепи необходимо учитывать следующее:

1. Потенциальная диаграмма при обходе замкнутого контура начинается и заканчивается одинаковым потенциалом.

2. При переходе через резистор потенциал изменяется на величину падения напряжения на этом резисторе, т.е. При этом потенциал увеличивается, если обход участка осуществляется против направления тока, т.е.





и понижается, если обход осуществляется по направлению тока, т.е.




3. При переходе через идеальный источник ЭДС (внутреннее сопротивление источника равно нулю) потенциал изменяется скачком на величину ЭДС, т.е. Потенциал повышается, когда переход осуществляется в направлении действия ЭДС, т.е.





и понижается при переходе против направления действия ЭДС, т.е.





4. При переходе через реальный источник ЭДС, обладающий внутренним сопротивлением и обтекаемый током, следует учесть изменение потенциала скачком на величину ЭДС и на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника, т.е.






При построении потенциальной диаграммы по оси абсцисс в масштабе откладывают сопротивления участков контура в той последовательности, в которой они включены в цепь, начиная с точки, потенциал которой принят равным нулю. По оси ординат в масштабе откладывают потенциалы соответствующих точек контура. Ломаная линия, соединяющая концы ординат, равных потенциалам соответствующих точек, будет являться потенциальной диаграммой.

kursovaya-rabota-po-discipline-buhgalterskij-uchet-na-temu-uchet-i-otrazhenie-v-otchetnosti-osnovnih-sredstv.html
kursovaya-rabota-po-discipline-chislennoe-modelirovanie-zadach-specialnosti.html
kursovaya-rabota-po-discipline-ekonomicheskaya-geografiya-rossii-po-teme-turisticheskie-tropi-po-zapovednim-rajonam-omskoj-oblasti-zapovednik-ptichya-gavan.html
kursovaya-rabota-po-discipline-ekonomicheskaya-teoriya-po-teme-kredit-i-kreditnaya-sistema.html
kursovaya-rabota-po-discipline-ekonomika-firmi-na-temu-upravlenie-personalom-v-sovremennoj-firme.html
kursovaya-rabota-po-discipline-ekonomika-predpriyatiya-firmi.html
  • thesis.bystrickaya.ru/prikazi-svishe-i-poslednij-sekret-vojni-predislovie.html
  • learn.bystrickaya.ru/forma-titulnogo-lista-vipusknoj-kvalifikacionnoj-raboti-sistema-obrazovatelnih-standartov.html
  • literature.bystrickaya.ru/d-est-vivodi-kritika-no-net-dokazatelstv-tekstom-u-poslednyaya-noch-v-lagere.html
  • testyi.bystrickaya.ru/5-upakovka-i-markirovka-dokumentaciya-ob-aukcione-v-elektronnoj-forme.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/vostochnaya-angliya-east-anglia-.html
  • predmet.bystrickaya.ru/referat-yuzhnaya-afrika-uzakonila-aborti-v-1996-avtor-rodom-iz-niderlandov-i-priehal-v-yuzhnuyu-afriku-v-2000-godu-chtobi-uchastvovat-v-programme-po-prerivaniyu-beremennosti.html
  • grade.bystrickaya.ru/o-rabote-stroitelnogo-kompleksa-moskovskoj-oblasti-v-iyule-2011-goda.html
  • tasks.bystrickaya.ru/-2-socialnie-dejstviya-programma-obnovlenie-gumanitarnogo-obrazovaniya-v-rossii-s-s-frolov.html
  • writing.bystrickaya.ru/ih-delo-sobranie-sochinenij-53-pechataetsya-po-postanovleniyu-centralnogo-komiteta.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/sistemi-organov-dihaniya-rabochaya-programma-cikla-poslediplomnogo-obucheniya-vrachej-cikl.html
  • literature.bystrickaya.ru/doklad-sozdanie-informacionno-obrazovatelnoj-sredi-shkoli.html
  • esse.bystrickaya.ru/realizuyushie-programmi-nachalnogo-i-srednego-professionalnogo-obrazovaniya-stranica-20.html
  • desk.bystrickaya.ru/po-tretemu-voprosu-vistupili-andrievskaya-vp-tomnikov-ve-matveev-vb-otchet-o-provedennih-meropriyatiyah-za-pervoe-polugodie-20-10.html
  • notebook.bystrickaya.ru/harakteristika-osnovnaya-obrazovatelnaya-programma-nachalnogo-obshego-obrazovaniya-mou-sosh-47.html
  • thescience.bystrickaya.ru/hakasskij-nacionalnij-teatr-kukol-skazka-g-abakan-na-scene-yaroslavskogo-gosudarstvennogo-teatra-kukol.html
  • holiday.bystrickaya.ru/metodicheskoe-posobie-moskva-redakcionno-izdatelskij-centr-2004-udk-577-1-bbk-28-072-ya-73.html
  • esse.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-upravlenie-sertifikaciya-i-innovatika-ch-metrologiya-standartizaciya-i-sertifikaciya.html
  • vospitanie.bystrickaya.ru/vremennaya-instrukciya-o-poryadke-ucheta-i-soderzhaniya-zashitnih-sooruzhenij-grazhdanskoj-oboroni-stranica-5.html
  • thesis.bystrickaya.ru/praktikum-po-politologii-krasnodar.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/vechernie-chelni-kubanskie-novosti-25.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tematicheskij-plan-kursa-uchebno-metodicheskij-kompleks-detskaya-horovaya-literatura-dlya-studentov-specialnosti-070105.html
  • holiday.bystrickaya.ru/novosti-15-stranica-4.html
  • pisat.bystrickaya.ru/teoriya-organizacii-kurs-tyumenskij-gosudarstvennij-universitet-rabochij-uchebnij-plan-specialnost-gosudarstvennoe.html
  • uchit.bystrickaya.ru/tvorcheskoe-obedinenie-shkolnaya-gazeta-pestravskogo-ddt-na-baze-padovskoj-sosh.html
  • grade.bystrickaya.ru/mistika-i-mrakobesie-renessans-naoboro-t-otbrasivaet-vsyu-etu-noch-srednevekovya-obrashaetsya-k-svetloj-antichnosti-k-ee-svobodnoj-filosofii-stranica-18.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/osnovnoe-soderzhanie-dissertacii-subektno-orientirovannij-podhod-k-razvitiyu-kulturi-tvorcheskoj-samorealizacii.html
  • reading.bystrickaya.ru/kontroliruemaya-samostoyatelnaya-rabota-vipolnyatsya-v-pechatnom-vide-s-primeneniem-informacionnih-tehnologij-na-kompyutere-s-primeneniem-sovremennih-tekstovih-reda.html
  • knigi.bystrickaya.ru/sostaviteli-l-krol-e-purtova-stranica-16.html
  • thesis.bystrickaya.ru/pravila-vvodyatsya-v-dejstvie-c-20-g-mezhotraslevie-pravila-po-ohrane-truda-stranica-2.html
  • assessments.bystrickaya.ru/biletnaya-programma-po-patofiziologii-na-osnove-programmi-1997g.html
  • thescience.bystrickaya.ru/himicheskaya-svyazvariant-4-test-dlya-samostoyatelnoj-raboti-testi-dlya-samokontrolya-self-test-tomsk-2009.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/osnovnie-ponyatiya-statistiki.html
  • institut.bystrickaya.ru/stenogramma-plenarnogo-zasedaniya-mezhdunarodnogo-foruma-muzeevedov.html
  • urok.bystrickaya.ru/postroenie-i-issledovanie-kubaturnih-formul-s-pogranichnim-sloem-dlya-integrirovaniya-funkcij-iz-prostranstv-01-01-07-vichislitelnaya-matematika.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/denezhno-kreditnaya-sistema-i-rinok-ssudnogo-kapitala-chast-2.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.