Государственный комитет Российской Федерации
по высшему образованию
Тульский государственный университет
Кафедра электротехники и электрических машин
ЭЛЕТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Расчетно-графическая работа №1
Расчет цепей постоянного тока.
Вариант №3
Выполнил студент
Горбунов Андрей Николаевич
Группа 220202
Тула 2001г.
Схема электрическая
Дано:
Задание на работу:
1. Составить на основании законов Кирхгофа уравнения, необходимые для определения всех токов.
2. Определить токи всех ветвей методом контурных токов.
3. Составить систему уравнений узловых потенциалов.
4. С помощью вычисленных токов, определить потенциалы всех узлов и, подставив их значения в уравнение узловых потенциалов, проверить их правильность.
5. Определить ток ветви 5 с помощью теоремы об активном двухполюснике.
6. Начертить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, содержащего не менее 2-х источников напряжения.
7. Построить график зависимости мощности, выделяемой на резисторе  , от величины его сопротивления в пределах от 0 до  (по точкам 0;  ;  ;  ;  ; ).
1. Составим систему уравнений по закону Кирхгофа.
Предварительно преобразуем схему, заменив источники тока эквивалентными источниками ЭДС (рис. 1).
рис. 1
Запишем 1-й закон Кирхгофа для трёх узлов цепи:
Запишем 2-й закон Кирхгофа для трёх контуров цепи:
2. Составляем систему уравнений контурных токов:
 
3. Составим систему уравнений по методу узловых потенциалов
подставляя числовые значения, получим
4. Определим потенциалы узлов цепи, исходя из того, что  .
 
Проверяем правильность найденных значений, подставляя их в уравнения узловых потенциалов:
Получили верные равенства, значит потенциалы узлов определены верно.
5. Исключим из цепи ветвь с (рис. 2).
рис. 2
Определим  .
Применим метод контурных токов:
Подставляем числовые значения:
решаем систему уравнений:
Определим входное сопротивление двухполюсника:
Определим сопротивления:
 
Определяем  :
6. Строим потенциальную диаграмму (рис. 5) для контура (рис. 4).
рис. 4
рис. 5
7. Строим график зависимости мощности, выделяемой на резисторе  от величины его сопротивления в пределах от 0 до  .
| 0 |
 |
 |
 |
 |
 |
| Rвх
, Ом |
0 |
5,17 |
15,5 |
25,9 |
36,2 |
51,7 |
| P, Вт. |
0 |
63,02 |
13,93 |
5,9 |
3,3 |
1,7 |
|