Повторить теоретический материал. Теоретические сведения

Теоретические сведения

При подготовке к работе повторить материал учебника «Теоретические основы электротехники», автор Лоторейчук Е.А., глава 4 «Методы расчета электрических цепей».

Цепь со смешанным соединением включает в себя участки с последовательным и параллельным соединением потребителей (резисторов).

Расчет электрической цепи с одним источником и смешанным соединением резисторов методом свертывания проводится в следующей последовательности:

1. На схеме отмечаются все токи и узловые точки;

2. Группы резисторов с явно выраженным последовательным или параллельным соединением заменяются эквивалентными, и определяются их сопротивления;

3. Замена производится до получения простейшей схемы, по которой определяется эквивалентное сопротивление цепи;

4. По заданному напряжению источника и вычисленному общему сопротивлению всей цепи определяется ток в неразветвленной части цепи (общий ток);

5. Определяются падения напряжения на участках цепи и ток каждого резистора.

Пример

Рисунок 1 – Расчетная схема

Таблица 1 – Данные для расчета

Е	r0	r1	r2	r3	r4	r5	r6
В	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом

1. Определите эквивалентное сопротивление каждой схемы – r_экв;

2. Определите в каждой схеме направление токов и их величину. Запишите первый закон Кирхгофа для каждой схемы.

3. Рассчитайте мощность каждой цепи.

r₁

+

–

r₆

r_{234 4}

r₅

A

B

I₁

I_{23 4}

I₅

I₆

r₁

r₆

r₂₃₄₅

+

–

Решение:

Чтобы определить r_экв, сначала нужно показать направление токов через резисторы (рисунок 1).

Ток течет от (+) через резистор r₁, в узле А он разветвляется на токи I₂ и I₅. Ток I₂, протекающий через резистор r₂, никуда не ответвляясь, полностью течет через резисторы r₃ и r₄. В узле В токи I₅ и I₄ соединяются и образуют ток I₆. Поэтому резисторы r₂, r₃, r₄ включены последовательно. Заменяем их одним эквивалентным. К узлам А и В подключены два резистора r₅ и r₂₃₄ (рисунок 8). Поэтому они подключены параллельно. Заменяем их одним эквивалентным.

Через резисторы r₁, r₂₃₄₅, r₆ течет один и тот же ток, никуда не ответвляясь (рисунок 8), поэтому они включены последовательно. Заменяем их одним эквивалентным.

Рисунок 2 – Расчетные схемы

r₂₃₄ = r₂ + r₃ + r₄

r₂₃₄ = 2 + 4 + 4 = 10 Ом

r_экв = r₁ + r₂₃₄₅ + r₆+ r₀

r_экв = 1 + 5 + 5 +1= 12 Ом

P₁= 7.7² · 1 = 59.3 Вт

Р₂ = 3.85² · 2 = 29.6 Вт

Р₃ = 3.85² · 4 = 59.2 Вт

Р₄ = 3.85² · 4 = 59.2 Вт

Р₅ = 3.85² · 10 = 148 Вт

Р₆ = 7.7² · 5 = 296.45 Вт

Р₀ = 7.7² · 1 = 59.3 Вт

Проверка решения:

Р_общ = 7,7² · 12 = 711 Вт

Р_общ = Р₁ + Р₂ + Р₃ + Р₄ + Р₅ + Р₆

Р_общ = 59,3 + 29,6 + 59,2 + 59,2 + 148 + 296,45+59,3 = 711Вт

Решите задачи по вариантам.

В Приложении 2 приведены расчетные схемы по вариантам.

Таблица 2 – Данные для расчета

Вариант	Е	r0	r1	r2	r3	r4	r5	r6
В	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом
		0,5
		0,5

Контрольные вопросы

1. Дайте определение эквивалентному сопротивлению________________________________

2. Как определить величину тока через резистор?_____________________________________

3. Как учитывается внутреннее сопротивление источника?____________________________

4. Как определить напряжение на участке параллельно соединенных резисторов?_________

Практическая работа №6

РЕШЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Цели: 1. Повторить теоретический материал.

2. Освоить методику расчета тока, напряжения и мощности в цепи постоянного тока с несколькими источниками ЭДС.

3. Рассчитать токи в цепи.

Необходимо знать: закон Ома для полной цепи, метод наложения, частичный ток, метод узловых потенциалов, метод преобразования схем, метод контурных токов.

Необходимо уметь: определять: токи в ветвях сложной цепи.

Оборудование: калькулятор, конспект лекций, учебник

Порядок работы:

Дата добавления: 2015-08-10