ТулГу Теоретические основы электротехники вар. 4

КОНТРОЛЬНО-КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Теоретические основы электротехники»

4 вариант

МЕТОДЫ РАСЧЕТА СЛОЖНОЙ РЕЗИСТИВНОЙ ЦЕПИ

Задана сложная электрическая цепь, содержащая n=5 узлов (номера узлов 1, 2, 3, 4, 5), m=8 ветвей с резисторами Rpq и источниками ЭДС Еpq, а также дополнительные ветви с источниками тока Jpq между заданными узлами p и q. Параметры отдельных элементов заданы в таблице согласно номеру варианта задания. Положительные направления источников энергии Epq и Jpq соответствуют от узла p к узлу q. Содержание задания

1) Составить схему заданной сложной цепи так, чтобы отдельные ветви схемы не пересекались между собой.

2) Определить токи в ветвях схемы методом законов Кирхгофа.

3) Определить токи в ветвях схемы методом контурных токов.

4) Определить токи в ветвях схемы методом узловых потенциалов.

5) Определить напряжения на отдельных элементах схемы.

6) Определить мощности отдельных элементов схемы. Определить суммарную мощность всех источников энергии Рист=ΣРе+ΣРj и суммарную мощность всех приемников энергии Рпр=ΣI2⋅R. Проверить баланс мощностей Рист=Рпр.

7) По отношению к заданной p–q ветви схемы определить параметры эквивалентного генератора напряжения (Еэ, Rо) и эквивалентного генератора тока (Jэ, Gо). Расчет параметров эквивалентного генератора рекомендуется выполнить: Еэ=Uхх – методом узловых потенциалов, J=Iкз – методом контурных токов, Rо=1/Gо – методом свертки схемы. Проверить соотношение между параметрами генератора по формуле Еэ=Jэ∙Rо.

8) Рассчитать методом эквивалентного генератора напряжения (нечетные номера вариантов), или методом эквивалентного генератора тока (четные номера вариантов) функции Iрq=f(Rрq), Ррq=f(Rрq), построить совмещенную графическую диаграмму этих функций для ветви р-q при изменении сопротивления резистора Rрq в диапазоне от 0 до трехкратного заданного.

9) Для исходной схемы составить направленный граф.

10) Составить матрицы соединений А и В.

11) Выполнить расчет токов в ветвях схемы в матричной форме методом контурных токов (нечетные номера вариантов) или методом узловых потенциалов (четные номера вариантов).

12) Для выбранного контура схемы, включающего не менее 3-х источников ЭДС, построить в масштабе потенциальную диаграмму.

Рис. 1. Исходная схема для варианта 04

Решение