Тема 3. Расчёт цепи постоянного тока методами обратной матрицы и Крамера




Пусть дана электрическая цепь (рисунок 6), состоящая из трёх ветвей. Известны величины ЭДС источников и сопротивлений в каждой ветви. Исходные данные приведены в таблице 3. Необходимо определить токи, протекающие в каждой ветви, методами обратной матрицы и Крамера.

Таблица 3 – Исходные данные схемы

Вариант E1,B E2,B E3,B R1,Ом R2,Ом R2,Ом
             

Рисунок 6 – Цепь постоянного тока

Для трёх неизвестных токов составим систему из трёх уравнений, согласно первому и второму закону Кирхгофа:

Преобразуем её следующим образом

Подставим численные данные и получим матрицу коэффициентов и матрицу свободных членов

Решение найдем как

Записываем соответствующие матрицы в Excel и решаем их.

 

Рисунок 7 – Решение матриц в Excel

Получаем токи

 


Тема 4. Расчёт цепи переменного тока, определение фазы потребляемого тока, активной мощности и коэффициента мощности

Пусть к источнику переменного тока подключена активно-реактивная нагрузка (рисунок 8). Параметры цепи переменного тока приведены в таблице 4. Необходимо определить с применением Excel фазу потребляемого тока, активную мощность и коэффициент мощности цепи переменного тока.

Таблица 4 – Параметры цепи переменного тока

Вариант f, Гц U Д, В L, Гн R 1, Ом С, Ф R 2, Ом
      7*10-3   100*10-6  

Рисунок 8 – Схема цепи

Коэффициент мощности активно-реактивной нагрузки

Активная мощность нагрузки

Введем начальные данные в Excel

Далее с помощью методических указаний записываем формулы в соответствующие ячейки и получаем значения необходимых нам величин. Ответ представлен в таблице 5.

Таблица 5 – Значения полученных величин

Величина Значение Размерность
φ -68,6808 град.
ξ 0,363564
P 576,7888 Вт

 

Тема 5. Частотные характеристики цепей переменного тока

Для цепи переменного тока, показанной на рисунке 8, построить выведенные ранее частотные характеристики в околорезонансной области. Параметры цепи взять из таблицы 5.

Введём исходные данные так же, как в прошлой задаче, в массив ячеек A1–F1. В ячейки В3-В240 введем частоту от 40 Гц до 250 Гц. Далее, следую методическим указаниям, вводим необходимые формулы и строим графики.

Рисунок 9 – График зависимости угла φ от частоты f

Рисунок 10 – График зависимости сопротивления ZM от частоты f

Рисунок 11 – График зависимости cos(φ) от частоты f


Тема 6. Расчёт методом Эйлера переходного процесса заряда RC-цепи при коммутации на источник постоянного тока

Конденсатор ёмкостью C через резистор R подключается к источнику постоянного тока с ЭДС E=10 В. До коммутации конденсатор был разряжен. Рассчитать методом Эйлера переходный процесс заряда конденсатора и определить время переходного процесса. Переходный процесс заканчивается, когда конденсатор зарядится на 95 % от установившегося значения. Параметры RC-цепи взять из таблицы 6.

Таблица 6 – Исходные данные

Вариант R, Ом С, Ф
    100*10-6

Определим шаг интегрирования

Построим график функции

Ее график представлен на рисунке 12.

Рисунок 12 – График функции

Таким образом, время переходного процесса заряда конденсатора составляет 0.0032с.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-11-22 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: