цепей
символическим методом Кубанский государственный технологический университет
Кафедра компьютерных технологий и информационной безопасности
Институт информационных технологий и безопасности
Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Анализ и расчет электрических цепей
Содержание
- 1. Анализ и расчет электрических цепей
- 2. Учебные вопросы:1. Определение действующих и средних значений
- 3. 1. Определение действующих и средних значений энергетических
- 4. Действующее значение периодического колебания (по определению)
- 5. Задача № 2. Определить действующее и среднее
- 6. Решение:1. Обобщенное аналитическое выражение для мгновенного значения
- 7. 4. Переход от комплексной амплитуды тока к
- 8. Задача № 4. Произвести расчет электрической цепи
- 9. 2. Комплексное сопротивление участка ВС цепи3. Тогда
- 10. 4. Комплексное общее напряжение, приложенное ко входу
- 11. 8. Определяем комплексное действующее значение тока I3
- 12. 10. Угол сдвига фаз между напряжением и
- 13. ТО, из расчета электрической цепи символическим методом
- 14. и теперь необходимо сложить комплексные токи по
- 15. Задача №5: Представить комплексный ток, заданный в
- 16. Задача № 6. Найти действующие значения токов
- 17. Система уравнений для мгновенных значений i(t)
- 18. 1. Так как по условиям задачи начальная
- 19. 3. Схема электрической цепи с использованием метода
- 20. 5. Расчетный комплексный ток узла №2 цепи
- 21. 8. Комплексные напряжения на элементах электрической цепи9. Действующие значения напряжений на элементах10. Комплексная мощность электрической цепи
- 22. Модель исследования исходной электрической цепи Расчетные
- 23. Осциллограмма напряжений цепи Сдвиг фаз (Δϕ) между напряжениямиT = 20 mc
- 24. Слайд 24
- 25. Слайд 25
- 26. Слайд 26
- 27. Слайд 27
- 28. Комплексно-сопряженный ток
- 29. Слайд 29
- 30. Слайд 30
- 31. Слайд 31
- 32. Слайд 32
- 33. Задание на самостоятельную работуЛитература:1. Зевеке Г.В., Ионкин
- 34. Скачать презентанцию
Учебные вопросы:1. Определение действующих и средних значений энергетических величин периодических колебаний 2. Анализ и расчет электрических цепей переменного тока методом комплексных чисел 3. Символический метод анализа электрических цепей4. Контрольно-измерительные тестовые задания
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Учебная дисциплина
Электротехника и электроника
Практическое занятие № 4
Анализ и расчет электрических
Слайд 2Учебные вопросы:
1. Определение действующих и средних значений энергетических величин периодических
колебаний
2. Анализ и расчет электрических цепей переменного тока методом
комплексных чисел 3. Символический метод анализа электрических цепей
4. Контрольно-измерительные тестовые задания
Литература:
1. Зевеке Г.В., Ионкин А.В., Страков С.В. Основы теории цепей: Учебник для вузов, - М.: Энергоатомиздат, 1999 г, с. 9 – 41.
2. Бакалов В.П., Игнатов А.Н., Крук Б.И. Основы теории электрических цепей и электроники: Учебник для вузов, - М.: Радио и связь, 1999 г, с. 7 –19.
3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учебник для вузов, - М.: Высшая школа, 2003 г, с. 2 – 31.
Слайд 31. Определение действующих и средних значений энергетических величин периодических колебаний
Задача
№ 1. Определить действующее и среднее значения напряжения, коэффициенты амплитуды
и формы согласно приведенной временной диаграммеАналитическая запись такого колебания на периоде
Колебание типа «меандр»
Слайд 4 Действующее значение периодического колебания (по определению)
Среднее значение периодического
колебания (по определению)
1.3 Коэффициент амплитуды напряжения (по определению)
1.4 Коэффициент формы
напряжения (по определению)Справка: Коэффициенты КА и КФ для гармонического напряжения
Слайд 5Задача № 2. Определить действующее и среднее значения напряжения согласно
приведенной временной диаграмме
Колебание типа «пилы»
Аналитическая запись такого колебания на периоде
Действующее значение периодического колебания (по определению) Среднее значение периодического колебания (по определению)
Слайд 6Решение:
1. Обобщенное аналитическое выражение для мгновенного значения синусоидального тока (то,
что нужно записать)
Амплитуда тока
Начальная фаза тока
Угловая частота тока
2. Согласно аналитическое
выражение для комплексной амплитуды токаАмплитуда тока
Начальная фаза тока
3. Согласно уравнению связи угловой частоты - ω и промышленной частоты - f
Слайд 74. Переход от комплексной амплитуды тока к его мгновенному значению
и
взять мнимую часть комплексного числа
Тригонометрическая запись формулы Эйлера
Ответ:
Слайд 8Задача № 4. Произвести расчет электрической цепи
2. Анализ и
расчет электрических цепей переменного тока методом комплексных чисел
Исходные данные:
Определить:
токи: I1;I2;I3;UAB;UBC
2.
полную, активную и реактивную мощности цепи3. Угол сдвига фаз между напряжением U и током I цепи, характер цепи
Решение:
1. Комплексные сопротивления участков ЭЦ (по номерам токов)
Слайд 9
2. Комплексное сопротивление участка ВС цепи
3. Тогда полное (кажущееся) комплексное
сопротивление всей цепи (участка АС)
Показательная форма записи
Алгебраическая форма записи
Алгебраическая форма
записиПоказательная форма записи
Слайд 104. Комплексное общее напряжение, приложенное ко входу всей цепи
5. При
известных входном напряжении и полном сопротивлении цепи, легко вычислить комплексный
(действующий) полный ток цепи6. Определяем комплексное действующее значение напряжения UAB
7. Определяем комплексное действующее значение напряжения UBC
8. Определяем комплексное действующее значение тока I2
Слайд 11
8. Определяем комплексное действующее значение тока I3
9. В соответствии
с определением полной мощности цепи S
Модуль полной мощности цепи
Аргумент
(фаза) полной мощности Таким образом, согласно определениям мощностей цепи, имеем
Активная мощность цепи,
Реактивная мощность цепи,
Полная мощность цепи,
Слайд 1210. Угол сдвига фаз между напряжением и током может быть
определен согласно выражению комплексной полной мощности цепи
11. Характер цепи определяется
однозначно знаком угла сдвига фаз между напряжением и токомХарактер цепи → индуктивный
Векторная диаграмма цепи
Слайд 13ТО, из расчета электрической цепи символическим методом следует:
Полезно заметить
важное свойство, что для модулей токов:
первый закон Кирхгофа (закон
токов Кирхгофа) неприменим: В цепях переменного тока первый закон Кирхгофа (закон токов Кирхгофа) применим только для комплексных действующих значений токов:
Для доказательства такого утверждения необходимо представить все токи в алгебраической форме записи
Слайд 14и теперь необходимо сложить комплексные токи по правилам сложения комплексных
чисел (складываются отдельно действительные и мнимые части)
Аналогично осуществляется проверка для
комплексных напряжений цепи (второй закон Кирхгофа в комплексном виде), баланс мощности для комплексных величин и т.д.
Слайд 15Задача №5: Представить комплексный ток, заданный в алгебраической форме
в тригонометрической
и показательной формах записи
Р е ш е н и е.
Действующее
значение тока (модуль комплексного тока)Тригонометрическая форма записи комплексного тока
Аргумент комплексного тока
Показательная форма записи комплексного тока
Слайд 16Задача № 6. Найти действующие значения токов в ветвях цепи
и напряжения на ее элементах, полную, активную и реактивную мощности
цепиСистема уравнений для мгновенных значений i(t) и u(t)
Синусоидальным токам и напряжениям, производным и интегралам от них поставим в соответствие их комплексные величины
3. Символический метод анализа
Слайд 17Система уравнений для мгновенных значений i(t) и u(t)
Система уравнений
для комплексных действующих значений токов и напряжений
Исходная электрическая схема при
символическом методе анализа (методе комплексных амплитуд) преобразуется к виду
Слайд 181. Так как по условиям задачи начальная фаза напряжения равна
нулю, то для напряжения в комплексной форме можно записать
2. Комплексные
сопротивления катушки индуктивности и конденсатора соответственно будут равны3. Для определения комплексных токов воспользуемся известным методом расчета электрических цепей, например, методом узловых потенциалов (напряжений)
Слайд 193. Схема электрической цепи с использованием метода узловых потенциалов (напряжений)
имеет вид
4. Уравнение связи цепи с использованием метода узловых потенциалов
(напряжений) записывается в видеY21 – комплексная узловая проводимость
Слайд 205. Расчетный комплексный ток узла №2 цепи (правая часть уравнения)
6.
Комплексные токи в ветвях электрической цепи
7. Действующие значения токов
Слайд 218. Комплексные напряжения на элементах электрической цепи
9. Действующие значения напряжений
на элементах
10. Комплексная мощность электрической цепи
Слайд 22 Модель исследования исходной электрической цепи
Расчетные действующие значения токов
в ветвях цепи
Расчетные действующие значения напряжений на элементах цепи
Сравнить соответствующие величины и сделать выводы
Слайд 33Задание на самостоятельную работу
Литература:
1. Зевеке Г.В., Ионкин А.В., Страков С.В.
Основы теории цепей: Учебник для вузов, - М.: Энергоатомиздат, 1999
г, с. 9 – 41.2. Бакалов В.П., Игнатов А.Н., Крук Б.И. Основы теории электрических цепей и электроники: Учебник для вузов, - М.: Радио и связь, 1999 г, с. 7 –19.
3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учебник для вузов, - М.: Высшая школа, 2003 г, с. 2 – 31.
Изучить и освоить методы расчета линейных электрических цепей переменного тока
