АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра теоретических основ электротехники

ТЭЦ. Расчет электрических цепей

постоянного и синусоидального тока

Методические указания и задания к расчетно-графическим

работам №1,2

Алматы 2005

Составитель: З.И. Жолдыбаева, Т.И. Коровченко. ТЭЦ. Расчет электрических цепей постоянного и синусоидального тока. Методические указания и задания к расчетно-графическим работам №1,2 для студентов очной формы обучения специальности 050719 Радиотехника, электроника и телекоммуникации. – Алматы: АИЭС, 2005.-12 с.

Методические указания к расчетно-графическим работам содержат задания, схемы и параметры электрических цепей постоянного и синусоидального тока. Задания к расчетно-графическим работам соответствуют типовой программе по ТЭЦ, включающей различные методы расчета электрических цепей (метод контурных токов, метод узловых потенциалов, метод эквивалентного генератора).

Ил. 20, табл. 6, библиогр.- 5-назв.

Рецензент: канд. техн. наук, доцент каф. ТКС Г.С. Казиева.

Печатается по плану издания Алматинского института энергетики и связи на 2005 г.

Ó Алматинский институт энергетики и связи, 2005г.

1Требования к выполнению и оформлению расчетно-графических работ

1.1Текст задания (условие задачи) должен быть переписан полностью, со всеми рисунками и числовыми значениями для своего варианта.

1.2Каждый этап расчетно-графической работы должен быть озаглавлен.

1.3Расчетно-графическая работа должна быть написана только на одной стороне листа, при этом следует оставлять поля шириной не менее 4 см для замечаний преподавателя.

1.4Расчеты должны сопровождаться пояснениями. Нельзя приводить только расчетные формулы и конечные результаты.

1.5 Расчетно-графические работы, в которых вычисления и пояснения приводятся сокращенно, к защите не допускаются и возвращаются студентам на доработку.

1.6Работа должна быть написана аккуратно чернилами или шариковой ручкой (только синий или черный цвет).

1.7 В конце расчетно-графической работы должны быть указаны источники литературы и подпись выполнившего работу студента.

1.8На титульном листе обязательно должны быть написаны фамилия и инициалы студента, номер варианта и группа.

1.9 Рисунки, графики и схемы должны быть выполнены карандашом или черной пастой (тушью) с применением линейки и циркуля. Их не следует размещать среди текста. Они должны быть выполнены на отдельных листах миллиметровой или клетчатой бумаги.

1.10 На графиках обязательно указываются названия изображаемых величин, их единицы измерения. Масштабы необходимо подбирать так, чтобы было удобно пользоваться графиком или диаграммой. В соответствии с выбранным масштабом подписываются шкалы графиков и диаграмм.

1.11 У параметров, имеющих определенные размерности, писать в окончательных результатах соответствующие единицы измерения. Все обозначения электрических величин должны соответствовать ГОСТу.

1.12 Расчетно-графическая работа должна быть сдана на проверку в срок, указанный преподавателем. В случае нарушения студентом срока сдачи работы ему выдается дополнительное задание или другой вариант (по усмотрению преподавателя), а также снижается итоговый балл за работу.

2 Задание №1

Расчет цепей постоянного тока с зависимыми источниками

В цепи действуют независимые источники напряжения с ЭДС , источник тока и зависимый источник напряжения , управляемый током. Номер схемы определяется по таблице 1.1, числовые значения параметров цепи в таблицах 1.2 и 1.3.

Таблица 1.1

Год поступления	Первая буква фамилии
Четный	А БВ	ГДЕ	ЖЗИ	КЛ	МН	ОПР	СТУ	ФЧЦ	ХШЩ	ЭЮЯ
Нечетный	КЛ	ОПР	СТУ	ФЧЦ	АБВ	ГДЕ	ЖЗИ	МН	ЭЮЯ	ХШЩ
№ схемы	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	1.10

Таблица 1.2

Год поступления	Последняя цифра зачетной книжки
Четный	0	9	8	7	6	5	4	3	2	1
Нечетный	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
	30	20	15	40	20	25	40	30	10	15
	10	15	25	60	50	40	30	20	20	25
	25	30	16	20	30	20	25	15	30	10
	3	5	2	6	4	10	8	5	3	5
	10	20	15	16	25	30	35	40	15	20

Год поступления	Предпоследняя цифра зачетной книжки
Четный	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Нечетный	0	9	8	7	6	5	4	3	2	1
	10	12	15	20	10	60	50	40	30	15
	15	30	20	12	20	10	20	25	40	20
	20	16	25	35	30	20	30	16	10	30
	30	20	30	40	15	40	15	50	16	60
	6	10	8	10	25	15	35	20	15	18

Таблица 1.3

Требуется:

а) составить уравнения по законам Кирхгофа;

б) рассчитать токи во всех ветвях методом контурных токов;

в) рассчитать токи во всех ветвях методом узловых потенциалов. Сравнить с результатами, полученными в п.2 и свести в одну таблицу;

г) рассчитать ток в ветви с сопротивлением методом эквивалентного генератора;

д) определить напряжение на зажимах источника тока ;

е) проверить баланс мощности.

3 Задание №2

Расчет линейной электрической цепи синусоидального тока

Дана электрическая цепь, в которой действуют источники синусоидального тока (рисунок 2.1-2.10). Параметры электрической цепи приведены в таблицах (2.1-2.3).

Требуется:

а) записать уравнения по законам Кирхгофа в дифференциальной и комплексной формах;

б) определить комплексные действующие значения токов во всех ветвях методом контурных токов и методом узловых потенциалов. Свести результаты расчетов в одну таблицу;

в) определить комплекс действующего значения тока в сопротивлении методом эквивалентного генератора (таблица 2.3);

г) проверить баланс комплексных мощностей в цепи;

д) построить векторную диаграмму токов и напряжений на одном графике;

е) записать мгновенные значения токов всех ветвей и построить график одного из токов в функции .

Таблица 2.1

Год поступления	Первая буква фамилии
Четный	А Б В	ГД Е	ЖЗ И	КЛ	МН	ОП Р	СТ У	ФХ Ц	ХШ Щ	ЭЮ Я
Нечетный	КЛ	ОПР	СТ У	ФЧЦ	АБ В	ГД Е	ЖЗ И	МН	ЭЮ Я	ХШЩ
№ схемы	2.1	2.2	2.3	2.4	2.5	2.6	2.7	2.8	2.9	2.10
	3	10	20	10	40	10	40	20	10	40
	5	2	30	20	16	20	10	60	20	5
	8	6	25	5	20	40	30	10	50	12
	2	16	65	25	15	100	50	40	40	18
	4	25	20	10	8	10	10	10	30	30
	10	10	15	30	15	25	40	5	60	40
	6	5	20	8	5	20	20	18	40	10
	18	10	30	20	8	50	30	10	20	30

Таблица 2.2

Год поступления	Последняя цифра зачетной книжки
Четный	0	9	8	7	6	5	4	3	2	1
Нечетный	2	5	6	1	3	4	7	8	9	0
	10	20	15	30	25	16	12	30	40	18
	20	12	18	28	30	35	40	15	8	25
	30	15	20	10	16	15	45	50	30	20
	35	20	15	25	10	18	32	40	42	35
	10	15	8	5	20	10	6	12	3	4
	30ғ	40ғ	25ғ	45ғ	-40	-60	0ғ	35ғ	50ғ	70ғ
	120ғ	80ғ	90ғ	-30ғ	-60ғ	40ғ	30ғ	-10ғ	-20ғ	-90ғ
	130ғ	150ғ	180ғ	-45ғ	-30ғ	-60ғ	-90ғ	40ғ	15ғ	20ғ
	0ғ	20ғ	90ғ	-60ғ	-45ғ	-50ғ	45ғ	70ғ	30ғ	120ғ

Таблица2.3

Год поступления	Предпоследняя цифра зачетной книжки
Четный	2	3	4	8	0	1	5	7	6	9
Нечетный	8	2	0	7	6	4	3	5	9	1
	60	100	40	50	80	20	15	25	30	12
	50	45	90	40	30	25	10	20	18	6
	6	10	8	15	20	30	25	40	60	10
	120	100	80	60	40	20	10	8	15	45

Приложение А

Расчет электрических цепей постоянного тока с зависимыми источниками

Для расчета цепей, содержащих зависимые источники, применимы все методы, известные для расчета цепей с независимыми источниками. Наиболее часто используются методы контурных токов (МКТ) и узловых потенциалов (МУП). Все уравнения составляются так же, как и при наличии в цепи независимых источников, число уравнений не изменяется. При составлении уравнений напряжения или токи зависимых источников выражаются через неизвестные величины, относительно которых составляются уравнения. К примеру, в уравнении зависимого источника напряжения, управляемого током ток I заменяется соответствующим контурным током в методе контурных токов, а в методе узловых потенциалов этот ток выражается через соответствующие потенциалы согласно закону Ома. При этом матрица сопротивлений (МКТ) и матрица проводимостей (МУП) оказываются несимметричными относительно главной диагонали.

При использовании метода эквивалентного генератора необходимо ветвь, в которой определяется ток, разомкнуть и определить напряжение на разомкнутых зажимах. Затем относительно последних определить входное сопротивление. Необходимо обратить внимание на то, что при наличии зависимых источников определить входное сопротивление цепи по виду схемы не представляется возможным. Чтобы рассчитать входное сопротивление цепи относительно разомкнутых зажимов, необходимо задаться произвольным напряжением на входе и любым методом рассчитать ток во входной ветви . Отношение и есть входное сопротивление относительно разомкнутых зажимов. При этом зависимый источник остается в схеме.

К примеру, для цепи, содержащей зависимый источник, входное сопротивление можно определить по формуле

Согласно закону Ома,

, тогда

Или, закоротив ветвь с искомым током, любым методом расчета определитьтогда.

Список литературы

1. Белецкий А. Ф. Теория линейных электрических цепей. - М.: Радио и связь, 1986.-544с.

2. Шебес М. Р., Каблукова М. В. Задачник по теории линейных электрических цепей. – М.: Высшая школа, 1990.-544с.

3. Добротворский И. Н. Теория электрических цепей. Задачник: Учебное пособие для техникумов. – М.: Радио и связь, 1994.-360с.

4. Воробиенко П.П. Теория линейных электрических цепей. Сборник задач и упражнений: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1989.-328с.

5. Основные теории электрических цепей и электроники: Учебник для вузов./ В.П. Бакалов, А.Н. Игнатов, Б. И. Крук.-М.: Радио и связь, 1989.-528с.

6.Фриск В.В. Основы теории цепей./Учебное пособие. – М.: ИП РадиоСофт, 2002.-288с.

7.Бессонов Л.А. Электрические основы электротехники. Электрические цепи. – М.: Гардарики, 2001.-640с.

8. Бакалов В. П. Основы теории цепей: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 2000.-592с.

Содержание

1Требования к выполнению и оформлению расчетно-графических работ……………………………………………………………………………………3

2 Задание №1. Расчет цепей постоянного тока с зависимыми источниками…….. ……………………………………………………………………………..4

3 Задание№2. Расчет линейной электрической цепи синусоидального тока……………………………………………………………………………………..7

Приложение А..........................................................................................................11

Список литературы..................................................................................................13

Сводный план 2005 г., поз. 54

Татьяна Ивановна Коровченко

Зухра Исламовна Жолдыбаева

ТЭЦ. Расчет электрических цепей постоянного тока

Методические указания и задания к расчетно-графическим

работам №1,2

(для студентов колледжа и института)

Редактор Ж.М. Сыздыкова

Подписано в печать _________ Формат 60х84 1/16

Тираж 250 экз. Бумаг типографская№1

Объем 0,9 уч. - изд. л. Заказ ____. Цена тенге.

Копировально-множительное бюро

Алматинского института энергетики и связи

050013, Алматы, Байтурсынова, 126

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебно-методической работе

___________________ Э.А.Сериков

«___»______________ 2005 г.

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Методические указания и задания к расчетно-графическим

работам №1,2

СОГЛАСОВАНО Рассмотрено и одобрено на

Начальник УМО заседании кафедры ТОЭ

__________О.З.Рутгайзер Протокол №3от «_» января 2005г.

«___»_____2005 г. Зав. кафедрой ТОЭ

___________ В.И.Денисенко

Инженер по стандартизации

Шилина В.В.

_______________ Согласовано

«___»_____2005 г. Зав. кафедрой РТ

___________ А.З. Айтмагамбетов

«___»______2005г.

Редактор Зав. кафедрой АЭС

Шилина В.В.

__________________ ___________ А.Д. Джангозин

«____»________2005г. «___»______2005г.

Зав. кафедрой ТКС

___________ С.В. Коньшин

«___»______2005 г.

Зав. кафедрой ЭиКТ

___________А. Берикулы

«___»_____2005 г.

Составители:

___________ З.И. Жолдыбаева

___________ Т.И.Коровченко

Алматы 2005