Основы начертательной геометрии Метрические задачи Электротехника Математика Информатика

Курсовая работа Расчет электрической цепи постоянного и переменного тока

Расчет сложных цепей постоянного тока

В ходе расчёта сложной цепи необходимо определить некоторые электрические параметры (в первую очередь токи и напряжения на элементах) на основе исходных величин, заданных в условии задачи. На практике используются несколько методов расчёта таких цепей. Для определения токов ветвей можно использовать: метод, базирующийся на основании непосредственного применения законов Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых напряжений.

Для проверки правильности вычисления токов необходимо составить баланс мощностей. Из закона сохранения энергии следует, что алгебраическая сумма мощностей всех источников питания цепи равна арифметической сумме мощностей всех потребителей.

Мощность источника питания равна произведению его ЭДС на величину тока, протекающего через данный источник. Если направление ЭДС и тока в источнике совпадают, то мощность получается положительной. В противном случае она отрицательна.

Мощность потребителя всегда положительна и равна произведению квадрата тока в потребителе на величину его сопротивления (1.3) .

Режимы работы источников питания Общая электротехника и электроника

Математически баланс мощностей можно записать в следующем виде:

, (1.19)

где

n

количество источников питания в цепи;

m

количество потребителей.

Если баланс мощностей соблюдается, то расчет токов выполнен правильно.

В процессе составления баланса мощностей можно выяснить, в каком режиме работает источник питания. Если его мощность положительна, то он отдает энергию во внешнюю цепь (например, как аккумулятор в режиме разряда). При отрицательном значении мощности источника последний потребляет энергию из цепи (аккумулятор в режиме заряда).

 Методика расчета сложной цепи с помощью непосредственного применения законов Кирхгофа

1 Вычерчиваем принципиальную схему электрической цепи и обозначаем все её элементы.

2 Выявляем в данной цепи узлы, ветви и контуры.

3 Произвольно задаемся направлением тока в каждой ветви и обозначаем эти токи.

4 По первому закону Кирхгофа составляем узловые уравнения, число которых должно быть на единицу меньше количества всех узлов цепи. Для одного любого узла уравнение не составляется.

5 По второму закону Кирхгофа составляем уравнения, число которых равно разности между количеством неизвестных токов (числом ветвей) и количеством уравнений, составленных по первому закону. Для уравнений по второму закону Кирхгофа рекомендуется выбирать независимые контуры.

6 Решаем любым способом полученную систему относительно токов ветвей и определяем их.

Если в результате расчета некоторые токи имеют отрицательную величину, то это значит, что при произвольном выборе их направления допущена ошибка. Истинное направление отрицательных токов противоположно ранее принятому.

Линии передачи, как правило, выполняются медными, алюминиевыми и реже стальными проводами.

Сопротивление металлического проводника зависит от его длины l, площади поперечного сечения s и электропроводящих свойств металла, из которого выполнен проводник:

где l—длина проводника, м;

s — площадь поперечного сечения проводника, мм2,

р — удельное сопротивление проводника, Ом*мм2/м,

 

Величина, обратная удельному сопротивлению,

называется удельной проводимостью, выражается в м/(Ом*мм2)

Сопротивление  металлического проводника зависит от температуры: с повышением температуры сопротивление  r увеличивается. Зависимость электрического сопротивления от температуры выражается формулой


На главную