Расчет цепи переменного тока

Расчет цепи переменного тока

Работа №1

Расчет цепей неизменного тока

Пояснение.

Электронной цепью именуют совокупа электротехнических устройств, образующих путь для электронного тока, электрические процессы в какой могут быть описаны при помощи электронных величин – электродвижущей силы, тока и напряжения.

Электронным током именуют упорядоченное движение электронных зарядов в проводящей среде под воздействием электронного поля.

Если скорость движения электронных зарядов во Расчет цепи переменного тока времени неизменна, то ток именуют неизменным. Величина электронного тока характеризуется силой тока, которая обозначается I, единица измерения Ампер (А).

Разность потенциалов меж 2-мя точками цепи именуют падением напряжения, буквенное обозначение U, единица измерения Вольт (В).

Мощность – работа, совершаемая в единицу времени, развиваемая на данном участке цепи, буквенное Расчет цепи переменного тока обозначение Р, единица измерения Ватт (Вт).

Ординарными электронными цепями именуют цепи с одним источником энергии.

Участок электронной цепи, по которому проходит ток 1-го и такого же значения и направления, именуется ветвью.

Место соединения 3-х и поболее веток именуют узлом.

Замкнутую электронную цепь, образуемую одной либо несколькими ветвями, именуют контуром Расчет цепи переменного тока.

Способность проводника препятствовать прохождению электронного тока именуют сопротивлением, буквенное обозначение R, единица измерения Ом (Ом).

Закон Ома для участка цепи: сила тока на участке цепи прямо пропорционально приложенному напряжению и назад пропорциональна сопротивлению участка цепи.

Уравнения электронного состояния токов для узла: алгебраическая сумма токов в узле электронной цепи в хоть какой Расчет цепи переменного тока момент времени равна нулю.

Уравнение электронного состояния контура: в замкнутом контуре алгебраическая сумма падений напряжения на участках равна алгебраической сумме эдс, действующих в этом контуре.

Законы поочередного соединения приемников: U= U1+ U2+ U3, I= I1=I2 =I3,

R=R1 +R2 +R3.

Законы параллельного соединения приемников: U= U1= U2= U Расчет цепи переменного тока3, I= I1+I2 +I3,

1/R=1/R1 +1/R2 +1/R3.

Контрольные вопросы.

1. Что именуется электронной цепью?

2. Что такое неизменный электронный ток?

3. Что именуется падением напряжения?

4. Что такое мощность?

5. Что именуется узлом, ветвью, контуром электронной цепи?

6. В чем суть закона Ома для участка цепи?

7. Назовите уравнения состояния электронной цепи Расчет цепи переменного тока?

Задание.

В таблице 1.1 приведены вариант задания, сопротивления резисторов R1, R2, R3, напряжения питания U. Найти силу тока, падения напряжений на участках цепи, мощности резисторов и мощность всей цепи при поочередном, параллельном и смешанном соединении резисторов.

Ход работы.

1. Последовательное соединение резисторов.

1.1 Нарисовать схему цепи.

1.2 Полное сопротивление R=R1 +R2 +R3 (Ом).

1.3 Сила Расчет цепи переменного тока тока в цепи I=U/R (А).

1.4 Падения напряжений на участках

U1= I ·R1 (В), U2= I ·R2 (В), U3= I ·R3 (В).

1.5 Мощность приемников

Р1= U1 ·I (Вт), Р2= U2 ·I (Вт), Р3= U3 ·I (Вт).

1.6 Мощность всей цепи Р= U ·I (Вт).

1.7 Проверка решения:

Р=Р1+Р2+Р3

U= U Расчет цепи переменного тока1+ U2+ U3.

2. Параллельное соединение резисторов.

2.1 Нарисовать схему цепи.

2.2 Полное сопротивление R=(R1·R2·R3)/(R1·R2+ R2·R3+ R1·R3) (Ом).

2.3 Падения напряжений на резисторах U1= U2= U3= U (В).

2.4 Токи в ветвях

I1=U1/R1 (А); I2=U2/R2 (А); I3=U3/R3 (А).

2.5 Общий ток цепи I Расчет цепи переменного тока=U/R (А).

2.6 Мощность приемников

Р1= U1 ·I1 (Вт), Р2= U2 ·I2 (Вт), Р3= U3 ·I3 (Вт).

2.7 Мощность всей цепи Р= U ·I (Вт). 2.8 Проверка решения:

Р=Р1+Р2+Р3

I= I1 +I2 +I3.

3. Смешанное соединение резисторов. Резистор 1 поочередно соединен с резисторами 2 и 3, соединенными параллельно.

Нарисовать схему цепи.

Полное сопротивление цепи Расчет цепи переменного тока R=[(R3·R2)/(R3+R2)]+R1 (Ом).

Общий ток цепи I1=U/R (А).

Падение напряжения на резисторе 1

U1= I1· R1 (В).

Падения напряжений на резисторах 1и 2

U2= U3= U- U1 (В).

3.6 Токи в ветвях

I2=U2/R2 (А); I3=U3/R3 (А).

3.7 Мощность приемников

Р1= U1 ·I1 (Вт Расчет цепи переменного тока), Р2= U2 ·I2 (Вт), Р3= U3 ·I3 (Вт).

3.8 Мощность всей цепи Р= U ·I1 (Вт).

3.9 Проверка решения:

Р=Р1+Р2+Р3

I1 =I2 +I3.

4. Прийти к выводу о величине мощности зависимо от схемы соединения резисторов.

Таблица 1.1

Варианты заданий

№ варианта U, В R1, Ом R2, Ом R3, Ом

Работа №4

Расчет магнитных Расчет цепи переменного тока цепей

Пояснения.

Магнитной цепью именуют совокупа устройств, содержащих ферромагнитные тела и среды, образующие путь, повдоль которого замыкаются полосы магнитного потока.

Неразветвленной магнитной цепью именуют цепь, через элементы которой замыкается один и тот же магнитный поток. В разветвленной магнитной цепи содержатся ветки, в каждой из которых замыкаются свои магнитные потоки. В однородной магнитной Расчет цепи переменного тока цепи, образованной замкнутым магнитопроводом, магнитный поток находится в однородной среде. Неоднородной именуют магнитную цепь, состоящую из участков, имеющих различные сечения, зазоры, ферромагнитные тела с разными магнитными качествами.

Вещества, имеющие высочайшее значение магнитной восприимчивости, именуют ферромагнитными. К ним относятся железо, кобальт, никель.

При расчете магнитной цепи могут быть две Расчет цепи переменного тока задачки: ровная, когда известны геометрические размеры и магнитные характеристики материала магнитопровода, также значение магнитного потока, и оборотная, когда задается магнитодвижущая сила, геометрические размеры и материалы магнитопровода.

Контрольные вопросы.

1. Что именуется магнитной цепью?

2. Какие материалы употребляют для производства магнитных цепей?

3. Какие виды магнитных цепей вам известны?

4. Какие способы Расчет цепи переменного тока употребляют для расчета магнитных цепей?

Задания.

На железное кольцо нанесена умеренно обмотка с числом витков N. Внутренний поперечник кольца d, внешний - D, ширина кольца – а. По обмотке пропущен ток I, под действием которого в сердечнике появляется магнитный поток Ф. Размеры кольца, вид сечения магнитопровода, марка стали, также известные характеристики Расчет цепи переменного тока магнитной цепи приведены в таблице 2.1.

Изобразить схему магнитной цепи и найти величину, отмеченную в таблице «*», решив при всем этом прямую либо оборотную задачку по расчету магнитной цепи.

Ход работы.

1. Размер кольца а=(D-d)/2 (см).

2. Длина средней полосы l=π·(d+a) (см).

3. Площадь сечения кольца при форме сечения:

3.1 прямоугольник S Расчет цепи переменного тока =а·b (см2);

3.2 квадрат S =а2 (см2);

3.3 круг S =(π·а2 )/4 (см2).

4. Ровная задачка (найти силу тока I либо число витков N):

4.1 магнитная индукция В=Ф/S (Тл);

4.2 по таблице 2.2 для данного материала магнитопровода и рассчитанного значения магнитной индукции найти напряженность магнитного поля Н (А/м);

4.3 сила тока I=Н·l/ N Расчет цепи переменного тока (А);

4.4 число витков N= Н·l/ I.

5. Оборотная задачка:

5.1 магнитодвижущая сила F=I·N (А);

5.2 напряженность магнитного поля Н= F/l (А/м);

5.3 по таблице 2.2 для данного материала магнитопровода и рассчитанного значения напряженности магнитного поля найти магнитную индукцию В (Тл);

5.4 магнитный поток Ф =В·S (Вб Расчет цепи переменного тока).

Таблица 2.2

Свойства намагничивания материалов.

Индукция Напряженность магнитного поля, А/м
Тл Электротехническая сталь Литая Чугун
Э11 Э42 сталь
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
0,9
0,95
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6 -
1,7 - -
1,8 - -

Таблица 2.1

Данные магнитной цепи

Вариант D, см d, см Вид сечения Марка стали b, см Ф, Вб I, А N
b а Литая сталь 0,001 *
а а Э11 ----- *
а Э42 ----- 0,00063 0,3 *
b а Э11 0,0015 *
а а Литая Расчет цепи переменного тока сталь ---- *
а Э11 ----- 0,00047 *
b а Э42 0,00048 *
а а Э42 ----- * 0,6
а Литая сталь ----- 0,00044 *
b а Э11 0,0012 *
а а Литая сталь *
а Литая сталь ---- 0,0012 0,5 *
b а Э11 0,0005 *
а а Э42 ---- *
а Э42 ---- 0,0019 *

Продолжение таблицы 2.1

Вариант D, см d, см Вид сечения Марка стали b, см Ф, Вб I Расчет цепи переменного тока, А N
b а Э11 0,002 *
а а ----- *
а Литая сталь ----- 0,0007 *
b а Э11 0,002 *
а а ----- * 0,5
а Литая сталь ----- 0,0005 *
b а Э11 0,00048 *
а а ----- *
а Литая сталь ----- 0,00039 0,7 *
b а Э11 0,0015 *
а а ---- *
а Литая сталь ----- 0,001 0,8 *
b а Э11 0,00064 *
а а ---- *
а Литая сталь ----- 0,0012 *

Работа №6

Расчет цепи переменного тока

Пояснение.

Электронный ток Расчет цепи переменного тока, изменяющийся со временем, именуют переменным. Если его секундные значения и направления через равные промежутки времени повторяются, то его именуют временами изменяющимся.

Однофазовой электронной цепью синусоидального тока именуют цепь, содержащую один либо несколько источников электронной энергии переменного тока, имеющих схожую частоту и исходную фазу.

Интервал времени, через который повторяются секундные значения электронной величины Расчет цепи переменного тока, именуют периодом.

Величина, оборотная периоду, именуется частотой переменного тока и обозначается f. Частота переменного тока выражается в Герцах (Гц).

Стандартная частота напряжения в энергетических системах Рф f= 50 Гц.

Совокупа векторов на плоскости, изображающих эдс, напряжения и токи одной частоты, именуют векторной диаграммой.

В электронной цепи с резистивным элементом Расчет цепи переменного тока ток и напряжение совпадают по фазе, угол сдвига фаз меж напряжением и током равен нулю φ=0.

В цепи с катушкой индуктивности напряжение опережает ток на угол φ=900.

В цепи с конденсатором напряжение отстает оттока на угол φ=-900.

Контрольные вопросы.

1. Какой ток именуется переменным?

2. Что именуется периодом переменного тока?

3. Что именуется частотой Расчет цепи переменного тока переменного тока?

4. Чему равна стандартная частота переменного тока?

5. Что именуется векторной диаграммой?

Задание.

Однофазовая цепь переменного тока состоит из поочередно соединенных резистора, катушки индуктивности и конденсатора. В таблице 3.1 приведены характеристики цепи: напряжение сети U, сила тока I, полная мощность цепи S, активная мощность Р, реактивная мощность Q, активное сопротивление R Расчет цепи переменного тока, индуктивное сопротивление XL, емкостное сопротивление XC.

Начертить схему цепи, найти величины, отмеченные в таблице 3.1 знаком «*», выстроить в масштабе векторную диаграмму.

Ход работы.

1. Начертить схему цепи.

2. Полное сопротивление цепи:

Z = √R2 + (XL - XC)2 (Ом).

3. Значение силы тока (избрать подходящую формулу):

I = U/Z , I=√S/Z, I=√P/R Расчет цепи переменного тока, I=√Q/(XL - XC) (А).

4. Значение напряжения (при данном значении силы тока):

U= I· Z (В).

5.Угол сдвига фаз:

sin φ = (XL - XC) / Z

По таблицам Брадиса находим угол φ.

6. Мощности, потребляемые цепью:

6.1 активная мощность P = I2· R (Вт);

6.2 реактивная мощность Q = I2· (XL - XC) (Вар);

6.3 полная мощность S = U · I Расчет цепи переменного тока (ВА).

6.4 Коэффициент мощности:

cos φ = P / S

7. Значения напряжений на элементах цепи:

7.1 напряжение на активном сопротивлении UR = I · R (В);

7.2 напряжение на индуктивном сопротивлении UL = I · XL (В);

7.3 напряжение на емкостном сопротивлении UC = I · XC (В).

8. Построение векторной диаграммы.

Построение векторной диаграммы цепи, исходя из условия: вектор напряжения на зажимах неразветвленной цепи равен сумме Расчет цепи переменного тока векторов напряжений на отдельных элементах цепи: U = UR + UL + UC;

8.1 избрать масштаб: по току mi ( А / см),

по напряжению mu (В / см);

8.2 найти длины векторов: тока lI = I / mi (см),

напряжений lUR = UR / mu (см),

lUL = UL / mu (см),

lUC = UC / mu (см);

8.3 отложить горизонтальную ось, задав ее положительное Расчет цепи переменного тока направление;

8.4 выстроить вектор тока I, длиной lI, повдоль горизонтальной оси;

8.5 из начала вектора тока, в масштабе, в том же направлении, отложить

вектор напряжения UR, длиной lUR, т.к. на активном сопротивлении напряжение и ток совпадают по фазе;

8.6 из конца вектора UR, в масштабе, отложить вектор напряжения UL, длиной lUL Расчет цепи переменного тока, под углом 900 к вектору тока в сторону опережения (против часовой стрелки), т.к. на индуктивности напряжение опережает ток на 900;

8.7 из конца вектора UL, в масштабе, отложить обратную сторону вектор напряжения UC, длиной lUC, т.к. на емкости напряжение отстает от тока на 900;

8.8 соединив начало вектора UR с концом вектора UC Расчет цепи переменного тока, получим вектор напряжения U на зажимах цепи.

Таблица 3.1

Варианты заданий и характеристики цепи

Вар. U, B I, A S, BA Р, Вт Q, BAp R, Ом XL, Ом XС, Ом
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * * -500
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * * 4,5
* * * * 7,5
* * * *
* * * * -162
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *

Задание 2От источника неизменного тока получает питание цепь смешанного соединения резисторов. Начертить схему цепи, задать направление токов в ветвях и Расчет цепи переменного тока найти:

1) эквивалентное сопротивление;

2) величину токов в резисторах и общий ток.


rannij-zheleznij-vek-stroiteli-gorodish.html
rannya-vagtnst-stor-z-zhittya-referat.html
rannyaya-diagnostika-i-profilaktika-raka-pochki-na-osnove-kliniko-epidemiologicheskogo-issledovaniya-14-00-40-urologiya-14-00-33-obshestvennoe-zdorove-i-zdravoohranenie.html