Примеры решения типовых задач по электротехнике Метод узлового напряжения Расчет цепей переменного тока Пример расчета трехфазной цепи Лабораторная работа

Примеры решения типовых задач по электротехнике

Электрические цепи однофазного синусоидального тока

Тема 1 Закон Ома и правила Кирхгофа в цепях однофазного синусоидального тока

2.1.1 Определить токи в ветвях, написать выражение для мгновенных значений тока в неразветвленной части цепи схемы рисунка 2.1, а также определить показание амперметра, если напряжение  а сопротивление ветвей  и

Ответ:  показание амперметра равно . Уравнение для мгновенных значений общего тока имеет вид  Все три тока совпадают по фазе с напряжением.

 

 


Рисунок 2.1

2.1.2 Найти действующее значение напряжения, временная диаграмма которого приведена на рисунке 2.2.

Решение. Напряжение является периодической функцией, и его аналитическое описание на периоде имеет вид  Действующее значение напряжения

Рисунок 2.2

2.1.3 Амперметр в неразветвленной части цепи, изображенной на рисунке 2.3 показывает . Определить токи в ветвях и записать выражения для мгновенных значений подведенного синусоидального напряжения, если выражение для мгновенных значений общего тока , а сопротивления ветвей   и 

Ответ:  

 

 

 


Рисунок 2.3

  2.1.4 Напряжение  на выходе цепи (рисунок 2.4) равно , а сопротивления ее элементов для частоты  составляют  и  Определить напряжения на выходе схемы для заданной частоты и для частоты .

Ответ:  и

 

 

 


 

2.1.5 Определить активное сопротивление и емкость в схеме рисунка 2.5 если приборы показывают: амперметр , вольтметр , ваттметр . [5]

Ответ: ;

 

 

 


Рисунок 2.5

2.1.6 В сеть напряжением  включены последовательно две катушки: одна с активным сопротивлением  и индуктивностью , а другая с активным сопротивлением   и индуктивностью . Частота сети . Определить ток в цепи, напряжения и мощности каждой из катушек и всей цепи.

Ответ:

2.1.7 В сеть напряжением   и частотой  включены последовательно катушка с активным сопротивлением  и индуктивным сопротивлением , а также конденсатор, емкость которого равна . Определить ток, напряжения на зажимах катушки и конденсатора. Вычислить активные, реактивные мощности катушки, конденсатора и всей цепи.

Ответ:

Расчет электрических цепей переменного синусоидального тока производится в комплексной форме. При этом величины синусоидальных ЭДС и токов представляются в виде комплексных амплитуд или комплексных действующих значений, а все элементы в схеме – в виде комплексных сопротивлений.

Применение векторных диаграмм для расчета электрических цепей однофазного синусоидального тока

Символический метод расчета электрических цепей однофазного синусоидального тока Ток изменяется по закону  Найти его комплексную амплитуду и комплексный действующий ток.

Действующее значение напряжения, приложенного к электрической цепи . Частота напряжения , сопротивление резистора , индуктивность катушки , емкость конденсатора . Пользуясь комплексным методом, найти действующие значения токов в ветвях цепи и напряжений на ее элементах, полную, активную и реактивную мощности цепи.

Пример расчета однофазной цепи По заданным значениям активных и реактивных сопротивлений и напряжению источника определить токи во всех ветвях схемы и падения напряжения на ее участках. Определить комплекс полной мощности, активную и реактивную мощность. Расчет произвести комплексным методом. Выполнить проверку правильности расчета с использованием баланса активных мощностей схемы. Построить векторную диаграмму. Построить мгновенные значения синусоидальных токов ветвей.

Линейные однофазные синусоидальные электрические цепи с параллельным и смешанным соединением элементов цепи Во многих случаях приходится встречаться с расчётом сложных электрических цепей синусоидального тока, которые в общем случае являются цепями со смешанным соединением сопротивлений


Расчет цепей постоянного тока