Определить величины токов и мощности в ветвях схемы методом узловых и контурных уравнений

 Определить величины токов и мощности в ветвях схемы методом узловых и контурных уравнений (МУ и КУ).

Рисунок 3.2 – Схема замещения расчетной цепи

  Дано: 

 Е1=240 В;

 Е2=224 В;

 R01=1 Ом;

 R02=0,6 Ом;

  R3=24 Ом;

Найти:

I1, I2, I3 — методом узловых и контурных уравнений, 

 Решение

В схеме два узла, поэтому составляем одно узловое уравнение по I закону Кирхгофа: (n-1)=2-1=1;

I1 + I2 + I3 = 0; (2.1)

 2. В схеме три ветви и два узла, поэтому составляем два контурных уравнения по II закону Кирхгофа (m – n + 1) = 3-2+1 = 2;

 Контур А Б В Г А:

 E1 — E2 = I1R01 — I2R02 (2.2)

 Контур Б Г В Б: 

E2 = I2R02 — I3R3 (2.3)

 3. В уравнения (2.2) и (2.3) подставляем данные:

 (2.4)

  4. Из уравнения (2.1) определяем: I3=-I2-I1

и подставим в систему (2.4).

  5. Выразим I1 из уравнения а)

 I1 = 16 + 0,6I2 (2.5)

 6. И подставим в уравнение б)

224 = 24,6I2 + 24(16 + 0,6I2) = 24,6I2 + 389 + 14,4I2

— 160 = 39 I2

I2 = — 4,1 A

Знак «-» указывает на то, что реальное напряжение тока I2 противоположно произвольно выбранному

 7. Из уравнения (2.5) определяем ток I1:

I1 = 16 + 0,6 * (-4,1) = 13,5 A

  8. Определяем ток I3 из уравнения (2.1):

I3 = — I2 — I1 = — 13,5 + 4,1 = — 9,4 A

Реальный ток I3 направлен в противоположную сторону

 9. Мощность первой ветви:

  Вт

10. Мощность на отдельных сопряжениях цепи:

  Вт

 Вт

  Вт

11. Мощность второй ветви:

  Вт

«-» — означает, что этот источник потребляет энергию

12. Проверка расчёта – составляем баланс мощностей:

  (2.6)

3240 + ( — 918,4 ) = 182,3 + 10,1 + 2120,64

2321,6 Вт ≈ 2313,04 Вт

 13. Погрешность вычислений

δ = 

 Задача 3

 Определить токи в ветвях методом двух узлов (МДУ)

Рисунок 3.3 – Схема замещения расчетной цепи

  Дано:

 Е1=240 В;

 Е2=224 В;

 R01=1 Ом;

 R02=0,6 Ом;

 R3=24 Ом;

 Решение

Определяем проводимости ветвей

g1 = 

g2 = 

g3 = 

2. Определяем узловое напряжение

UАВ = 

  3. Определяем токи в ветвях схемы

I1 =   А

I2 = 

I3 = 

Знак «-» токов I2, I3 означает, что эти токи в ветвях направлены от узла «А»

  4. Проверка расчета проводится по первому закону Кирхгофа для узла «А»

I1 = I2 + I3 (3.1)

13,57 А ≈ 4,05 + 9,43 = 13,48 А

 Погрешность вычислений:

δ = 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *