Основные теоретические положения. Методические указания к выполнению

ПОСТОЯННОГО ТОКА

ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЦЕПЕЙ

Методические указания к выполнению

расчетно-графической работы

Омск 2000

Составитель:

О.П. Куракина, канд. техн. наук, доц. каф. ТОЭ

В.Л. Федоров, канд. техн. наук, доц. каф. ТОЭ

1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ И ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

1. Расчеты выполняются на отдельных листах формата А4, а затем сшиваются.

2. Титульный лист пояснительной записки должен содержать следующие надписи: Омский государственный технический университет, кафедра «ТОЭ и ПЭ», полное наименование работы, номер варианта, фамилия студента и группа, фамилия преподавателя, Омск – 200…

3. Для каждой задачи должно быть полностью записано задание (содержание расчета), начерчена в соответствии с ГОСТ схема электрической цепи, приведены её параметры.

4. Пояснительную записку следует писать в настоящем времени, третьем лице, («определяем», «составляем» и т.п.), избегать сокращения слов.

5. Каждый этап расчета должен быть озаглавлен.

6. В записке нужно приводить не только расчетные формулы и конечные результаты, но также пояснения и необходимые промежуточные величины и вычисления, позволяющие понимать выполняемые действия и проверять их.

7. Везде у параметров, имеющих определенные размерности, писать в окончательных результатах соответствующие единицы измерения.

8. При записи результатов расчетов можно ограничиться четырьмя значащими цифрами, например: I = 0,08647 A; U = 16,09 B; P = 28160 Вт.

9. Все рисунки (схемы) должны быть пронумерованы. В тексте записки обязательно должны быть ссылки на соответствующие рисунки.

2. ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Задачей расчета электрической цепи является определение токов в ее ветвях, потенциалов узлов, напряжений на отдельных участках (элементах) с последующей проверкой полученных результатов при помощи баланса мощностей. В процессе расчета часто применяют эквивалентные преобразования, которые заключаются в замене отдельных участков цепи более простыми. Замену осуществляют так, чтобы в остальной части цепи напряжения и токи не изменились. В результате эквивалентных преобразований упрощается исходная цепь и облегчается ее расчет.

Электрической схемой называется графическое изображение электрической цепи. Она показывает, как осуществляется соединение элементов цепи.

Ветвью называется участок цепи, образованный одним или несколькими последовательно включенными элементами, по которым течет один и тот же ток.

Так, в схеме (рис.1) три ветви. Первая образована элементами Е, R ₁, R ₂; вторая – R ₃, J; третья – одним сопротивлением R ₄.

Узлом называется место соединения трех и более ветвей (точки “a” и “b” в схеме рис.1).

Пассивными называются ветви, не содержащие источников электрической энергии. Пример пассивного элемента – электрическое сопротивление R, в котором происходит преобразование электрической энергии

в тепловую.

Ветви, содержащие источники энергии, называются активными. Источниками электрической энергии являются генерирующие устройства, в которых энергия того или иного вида преобразуется в электрическую. В процессе расчета электрических цепей пользуются идеальными и реальными источниками ЭДС и тока.

Идеальным источником ЭДС (рис. 2) называется активный элемент с двумя выводами, напряжение на зажимах которого не зависит от тока, протекающего через источник, т.е U _ab = E.

Идеальный источник ЭДС является источником бесконечной мощности, его внутреннее сопротивление
равно нулю. Стрелка внутри источника указывает на
направление возрастания потенциала.. У реального источника ЭДС конечной мощности (рис. 3) внутреннее сопротивление R ₀ не равно нулю. При увеличении тока, отдаваемого в нагрузку, происходит уменьшение напряжения U _ab.

Идеальным источником тока (рис. 4) называется активный элемент с двумя выводами, ток которого не зависит от напряжения U _ab на его зажимах. Идеальный источник является источником бесконечной мощности. Его внутренняя проводимость равна нулю, а внутреннее сопротивление – бесконечно велико. Схема замещения реального источника тока конечной мощности приведена на (рис. 5).

. Закон Ома

Ток I и напряжение U на сопротивлении R связаны законом Ома следующим образом:

(1)

Дата добавления: 2014-12-24