Продолжение табл. 1.3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
60 |
ed |
- |
-eg |
90 |
0,5 |
10 |
- |
0,5 |
15 |
110 |
0,2 |
- |
i3,uC2 |
61 |
eh |
-ek |
- |
- |
0,7 |
30 |
60 |
- |
25 |
90 |
0,4 |
20 |
i3,uL3 |
62 |
- |
-em |
eg |
140 |
0,9 |
20 |
- |
0,3 |
20 |
80 |
- |
30 |
i3,uR3 |
63 |
-ek |
- |
em |
160 |
- |
- |
20 |
0,5 |
35 |
120 |
0,9 |
10 |
i2,uC2 |
64 |
eh |
- |
-ef |
20 |
0,9 |
40 |
60 |
- |
- |
70 |
0,3 |
15 |
i3,uL3 |
65 |
em |
-ef |
- |
75 |
0,4 |
60 |
60 |
0,2 |
10 |
30 |
- |
- |
i2,uC2 |
66 |
-ec |
em |
- |
10 |
0,5 |
- |
110 |
0,5 |
15 |
120 |
0,5 |
- |
i2,uL2 |
67 |
ek |
-eh |
- |
105 |
- |
30 |
150 |
0,6 |
- |
40 |
0,4 |
30 |
i1,uR1 |
68 |
eв |
-eh |
- |
190 |
- |
20 |
120 |
0,2 |
50 |
110 |
0,3 |
- |
i2,uC2 |
69 |
ec |
- |
ek |
60 |
0,4 |
- |
- |
0,2 |
15 |
110 |
0,7 |
20 |
i3,uL3 |
70 |
ed |
- |
em |
- |
0,5 |
10 |
100 |
- |
35 |
90 |
0,3 |
45 |
i1,uC1 |
71 |
ef |
- |
- ek |
70 |
0,2 |
20 |
125 |
0,3 |
- |
- |
0,2 |
20 |
i1,uL1 |
72 |
- |
-ef |
-ea |
- |
- |
10 |
145 |
0,5 |
10 |
50 |
0,35 |
30 |
i1,uC1 |
73 |
- |
-eh |
-ea |
115 |
0,2 |
20 |
- |
- |
20 |
90 |
0,4 |
20 |
i1,uL1 |
74 |
ef |
- |
-em |
10 |
0,4 |
30 |
50 |
0,75 |
45 |
- |
- |
30 |
i3,uC3 |
75 |
eg |
- |
eh |
70 |
0,6 |
- |
150 |
0,15 |
- |
45 |
0,7 |
30 |
i1, uL2 |
76 |
ek |
-ef |
- |
40 |
0,1 |
50 |
- |
0,55 |
- |
70 |
0,6 |
50 |
i1,uc1 |
77 |
-ef |
em |
- |
55 |
- |
30 |
80 |
0,25 |
15 |
20 |
0,7 |
- |
i3,uL3 |
78 |
- |
ed |
-em |
60 |
0,7 |
- |
90 |
0,45 |
30 |
- |
0,1 |
50 |
i2,uL2 |
79 |
-em |
- |
-eg |
145 |
0,2 |
50 |
60 |
0,2 |
- |
190 |
- |
40 |
i3,uc3 |
80 |
- |
-eh |
ed |
- |
0,5 |
10 |
80 |
0,3 |
20 |
110 |
- |
40 |
i2,uC2 |
81 |
eg |
- |
-em |
60 |
0,1 |
- |
50 |
0,15 |
15 |
120 |
- |
10 |
i1,uL1 |
82 |
ef |
- |
-ek |
185 |
0,8 |
- |
50 |
0,75 |
50 |
55 |
0,3 |
55 |
i2,uC2 |
83 |
- |
-ef |
-ek |
- |
0,5 |
20 |
20 |
0,45 |
- |
35 |
0,25 |
30 |
i2,uL2 |
84 |
eg |
- |
eh |
- |
0,15 |
20 |
150 |
0,5 |
- |
115 |
0,65 |
15 |
i1,uL1 |
85 |
eh |
ed |
- |
60 |
- |
30 |
30 |
0,1 |
20 |
- |
0,5 |
55 |
i2,uL2 |
86 |
em |
- |
ef |
65 |
0,6 |
20 |
50 |
- |
25 |
45 |
0,45 |
- |
i1,uL3 |
87 |
- |
-eg |
ed |
210 |
0,4 |
20 |
- |
0,85 |
40 |
85 |
- |
55 |
i1,uC1 |
88 |
-em |
- |
-eh |
55 |
0,35 |
- |
60 |
- |
25 |
995 |
0,5 |
25 |
i1,uR1 |
89 |
ek |
- |
-ea |
135 |
- |
10 |
- |
0,35 |
45 |
110 |
0,5 |
30 |
i1,uc1 |
Продолжение табл. 1.3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
90 |
- |
eв |
eh |
85 |
0,2 |
40 |
- |
0,35 |
20 |
115 |
0,2 |
- |
i3,uC2 |
91 |
ek |
-eh |
- |
- |
0,9 |
40 |
80 |
- |
15 |
90 |
0,4 |
20 |
i3,uL3 |
92 |
- |
-em |
ek |
125 |
0,7 |
30 |
- |
0,25 |
30 |
80 |
- |
30 |
i3,uR3 |
93 |
-ek |
- |
em |
110 |
- |
- |
10 |
0,45 |
45 |
100 |
0,9 |
15 |
i2,uC2 |
94 |
eh |
- |
-em |
50 |
0,6 |
30 |
50 |
- |
- |
70 |
0,6 |
10 |
i3,uL3 |
95 |
-eg |
em |
- |
25 |
0,4 |
50 |
50 |
0,15 |
15 |
35 |
- |
- |
i2,uC2 |
96 |
-ec |
ed |
- |
70 |
0,5 |
- |
115 |
0,65 |
20 |
90 |
0,5 |
- |
i2,uL2 |
97 |
eh |
-ef |
- |
135 |
- |
20 |
145 |
0,55 |
- |
40 |
0,4 |
40 |
i1,uR1 |
98 |
ek |
-em |
- |
155 |
- |
25 |
110 |
0,45 |
55 |
90 |
0,3 |
- |
i2,uC2 |
99 |
em |
- |
ek |
55 |
0,6 |
- |
- |
0,35 |
35 |
110 |
0,6 |
25 |
i3,uL3 |
00 |
-em |
- |
eh |
- |
0,3 |
15 |
95 |
- |
25 |
90 |
0,3 |
40 |
i1,uC1 |
6. Записать мгновенные значения напряжения и тока, указанных в последней графе табл. 2.1. Построить их временные диаграммы.
7. Рассчитать активную, реактивную и полную мощности приемников и источников электрической энергии в цепи. Проверить баланс мощностей.
Примечание: для всех вариантов заданы следующие мгновенные значения ЭДС:
еa = 282sin(314t +45°), В,
ев = 141 sin(314t -90°), В,
ес = 221,5 sin (314t- 60°), В,
ed = 70,5sin(314t + 30°), В,
еf = 282 sin(314t - 45°), В,
еg = 221,5 sin (314t +90°), В,
eh = 70,5 sin(314t -30°), В,
еk = 141 sin(314t + 60°), В,
еm = 221,5 sin (314t), В.
1. Для электрической цепи, схема которой приведена на рис. 1.10, составить на основе законов Кирхгофа систему уравнений для расчета токов в ветвях схемы и записать ее в двух формах: дифференциальной и символической.
З
апишем
систему уравнений в дифференциальной
форме записи для мгновенных значений
ЭДС, токов и напряжений.
Необходимо помнить, что зависимости между мгновенными значениями напряжений и токов реактивных элементов дифференциально-интегральные:
(1.14)
Запишем систему уравнений в символической форме записи. Для этого от синусоидальных функций времени перейдем к их изображению комплексными числами.
Система уравнений, записанная по законам Кирхгофа, будет иметь вид:
(1.15)
2. Рассчитать действующие комплексные значения токов в ветвях схемы (рис. 1.10). Построить векторную диаграмму токов и напряжений на всех элементах цепи.
Параметры элементов цепи:
R1 =80 Ом, R3 =60 Ом, L2 =40 мГн, L3 =30 мГн, C1 =10 мкФ.
Расчет цепи будем выполнять в комплексной форме, для чего перейдем от мгновенных ЭДС к их комплексным действующим значениям:
Рассчитаем комплексные сопротивления ветвей:
(1.16)
,
(1.17)
,
(1.18)
,
Ом,
,
Ом,
,
Ом.
Произвольно выбранное положительное направление токов в ветвях схемы показано на рис. 1.11.
Так как схема имеет всего два узла, то для расчета токов применим частный случай метода узловых потенциалов – метод двух узлов. Согласно этому методу напряжение меду узлами 1 и 2 определяется как:
(1.19)
где комплексные проводимости параллельных ветвей находятся:
(1.20)
(1.21)
(1.22)
Подставим значения комплексных ЭДС и проводимостей в формулу для определения напряжения:
Рассчитаем токи в ветвях цепи, пользуясь законом Ома для ветви с ЭДС:
(1.23)
(1.24)
(1.25)