Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания icon

Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания


НазваниеМосковской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания
страница1/10
Дата публикации14.11.2014
Размер1.25 Mb.
ТипОбщие методические указания
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ


МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ


Кафедра “Электротехника и робототехника”


ЭЛЕКТРОТЕХНИКА


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ


по Электротехнике для решения задач по разделам

"Электрические цепи постоянного тока" и

"Электрические цепи однофазного синусоидального тока".


МОСКВА 2010


Аннотация


Данная работа предназначена для студентов дневного отделения всех специальностей, изучающих Электротехнику и Электронику. Она должна помочь студентам в выполнении контрольных работ по разделам "Электрические цепи постоянного тока" и "Электрические цепи однофазного синусоидального тока". Работа также может быть использована студентами вечерней и заочной форм обучения.


Авторы: к.т.н., доцент Белов Н.В.

к.т.н., доцент Страхов Ю.В.


Рецензент: д.т.н., профессор Шкатов П.Н.


Пособие рассотрено на заседании кафедры ПР-4 «Электротехника и робототехника»

Московской Академии Приборостроения и Информатики от «___»_________2010г.


Заведующий кафедрой

д.т.н., профессор Шатерников В.Е.


^ I ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1.1 Принятые буквенные обозначения основных электрических величин


u, e, i, p - мгновенные значения напряжения, ЭДС, тока и мощности;

U, E, I - постоянные или действующие значения напряжения,

ЭДС и тока;

Um, Em, Im - амплитудные значения напряжения, ЭДС и тока;

P,Q,S - активная, реактивная и полная мощности;

R, X, Z - активное, реактивное и полное сопротивления;

G, B, Y - активная, реактивная и полная проводимости;

- комплексы действующих значений напряжения, э.д.с. и тока;

- комплексы амплитудных значений напряжения, э.д.с. и тока;

- комплексы реактивной и полной мощности;

- комплексы полного сопротивления и проводимости;

u, i, - начальные фазы напряжения и тока, разность фаз;

f, , T - частота, угловая частота, период.


    1. Условные графические обозначения в цепях постоянного и

синусоидального токов.


R

- резистор


L

- индуктивный элемент

(идеальная катушка индуктивности).


C

- емкостной элемент (конденсатор).


Е, е

- источник постоянной Е, синусоидальной е ЭДС

или напряжения.


^ 1.3. Требования к выполнению и оформлению расчетно-графических работ.


Прежде чем приступать к выполнению расчетно-графической работы необходимо внимательно ознакомиться с соответствующими разделами теории. Работа должна показать не только умение решать предложенные задачи, но и умение оформить их согласно ГОСТ. Несоблюдение правил оформления расчетно-графических работ может стать причиной того, что представленная работа не будет зачтена, либо не будет даже принята к рецензированию.


^ Основные требования:

1) Каждая расчетно-графическая работа выполняется в отдельной тетради в клетку, на обложке которой должны быть написаны: наименование УКП и № группы, фамилия, имя и отчество студента, номер расчетно-графической работы, год издания ипользованных методических указаний.

2) На каждой странице должны быть оставлены поля шириной не менее 3 см для замечаний рецензента.

3) Текст, формулы и числовые выкладки должны быть написаны четко и аккуратно без помарок.

4) Электрические схемы должны быть вычерчены с помощью чертежных инструментов с соблюдением ГОСТ. Можно пользоваться теми изображениями элементов схем, которые применяются в помещенных ниже задачах. При выполнении работы следует руководствоваться материалами ГОСТ, которые устанавливают стандарт на буквенные обозначения основных электрических и магнитных величин. В скобках указываются допускаемые обозначения.

5) Графики должны быть вычерчены аккуратно, с помощью чертежных инструментов, желательно на миллиметровой бумаге. Оси абсцисс и ординат вычерчивают сплошными толтыми линиями. Стрелки на концах осей вычерчивать не следует. Масштабы шкал по осям следует выбирать равномерными, начиная с нуля, с использованием всей площади графика. Цифры шкал наносят слева от оси ординат и под осью абсцисс. Если на графике небольшое число кривых, то их вычерчивают разными линиями (сплошной, штриховой, штрих-пунктирной и т.п.). При большом числе кривые нумеруют. Для показа на графике расчетных точек рекомендуется применять по выбору следующие знаки: ∆,□,◊,○. Буквенное обозначение наимнования шкалы и единицу измерения величины пишут над числами шкалы оси ординат и под осью абсцисс, справа, вместо последнего числа шкалы. Надписи не должны выходить за пределы графика. Количество знаков цифр в числах должно быть минимальным, для чего целесообразно ввести у наименования шкалы постоянный множитель . Если шкалы на осях начинаются с нуля, то нуль на их пересечении ставится один раз. Во всех других случаях ставят оба значения.

6) Векторные диаграммы должны строиться в масштабе.

7) В конце контрольной работы надо поставить дату выполнения работы и подписаться.

8) Если контрольная работа не зачтена или зачтена при условии внесения исправлений, то все необходимые поправки необходимо делать в разделе “Работа над ошибками”. Нельзя вносить какие-либо исправления в текст, расчеты и графики уже просмотренные преподователем.

9) Студентам рекомендуется поэтапное выполнение контрольных заданий, т.е. выполнение решения первой задачи и сдача ее на проверку преподователю, затем решение второй задачи и сдача на проверку всей расчетно-графической работы.

^ II РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

2.1. Краткие теоретические сведения, методы и примеры расчета.

2.1.1. Основные законы и расчетные формулы.


Закон Ома (Схема1 и 2).

R R E

a° I b a I b

Uab Uab

Схема1 Схема 2

Для пассивного участка цепи ab: Для активного участка цепи ab:

,

где: R – сопротивление участка цепи; Uab – напряжение на участке цепи;

E – э.д.с.источника и ток I, протекающий через участок цепи.


^ Законы Кирхгоф (Схема 3).

Узел - это место соединения трёх и более проводников.

Ветвь - это часть цепи между двумя узлами.

Контур - это любой замкнутый путь электрического тока.

Рисунок 3 демострирует: ^ A,B,C,D-узлы; AB,CD,BC,DA-ветви; ABCDA-контур.


I Закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов в узле электрической цепи равна нулю

.

Правило составления уравнений по I закону Кирхгофа

Ток, который втекает в узел, имеет положительный знак,

который вытекает, отрицательный.

Пример: узел C


II Закон Кирхгофа

В каком-либо контуре алгебраическая сумма электродвижущих сил,

действующих в данном контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения, в данном контуре:



Правила составления урвнений по II закону Кирхгофа

Когда направление обхода контура совпадает с направлением тока в сопротивлении, падение напряжения имеет положительный знак +IR, в тоже время имеет отрицательный знак -IR, если направления не совпадают.


Когда направление обхода контура совпадает с направлением э.д.с., имеем положительный знак +E, однако имеем отрицательный знак -IR, если направления не совпадают.

Пример: контур ABCDA


I5 E1 R1 I6

A I1 B


E2

R4 I4

I2 R2

I3 E3

D • •C

I9 R3 I8 I7

Схема 3


^ Уравнение баланса мощностей.

Баланс мощностей – заключается в том, что в любом замкнутом электрическом контуре мощность, выделяемая источниками э.д.с. равна мощности, преобразуемой в другие виды энергии потребителями , т.е.

,

где: и .

При этом в генераторном режиме источника направления э.д.с. Еi и тока Ii совпадают по знаку, а в режиме потребителя они противоположны.

Пример: контур ABCDA




Последовательное соединение резисторов (Схема 4).

I R1

°

U1

U U3 U2 R2

°

R3

Схема 4

В этом случае единственный ток I протекает через все резисторы .


Согласно второму закону Кирхгофа имеем:

,

откуда

и наконец (эквивалентное сопротивление).

Для n последовательно включенных сопротивлений будет:

.


^ Параллельное соединение резисторо (Схема 5).

Единственное напряжение U приложено ко всем сопротивлениям .

Согласно первому закону Кирхгофа имеем:

,

откуда .

°  

U I1 I2 I3

R1 R2 R3

° I 

Схема 5

Введём понятие проводимости, величины обратной сопротивлению

G = 1/Ом.

Тогда для n включённых паралельно сопротивлений будет:

.

^ Частный случай:

Если имеем только два включённых паралельно сопротивления , то расчет эквивалентного сопротивления ведем исходя из

,

откуда .



    1. Методика решения задач.


2.2.1.^ ЗАДАЧА №1.

В изображенной схеме электрической цепи э.д.с. и сопротивления резисторов - известны. Определить токи в ветвях. (Задачу решить в общем виде).







R1 E


R3

I1 I I2

R2 R0




Схема электрической цепи


Решаем задачу методом эквивалентного сопротивления.


1) Расчет эквивалентного сопротивления.

Сопротивления и включены последовательно и по известной формуле находим их эквивалентное сопротивление

.

При параллельном включении пассивных ветвей их эквивалентное сопротивление находим как

.

И тогда эквивалентное сопротивление всей цепи будет

.


2) Расчет токов.

Ток в неразветвленной части цепи находим согласно закону Ома

.

Для расчета токов в ветвях целесообразно найти напряжение на разветвлении


.

И наконец находим токи в пассивных ветвях:


, .


2.2.2.^ ЗАДАЧА №2.

В изображенной схеме электрической цепи известны:

, , , , .

Определить: токи в ветвях, используя различные методы расчета.







Е1 Е2


R3

R1 R2




Схема электрической цепи


        1. ^ Метод непосредственного применения законов Кирхгофа.

Примем направление токов в ветвях такими, как указано на схеме А.




контур 1 контур 2




E1 E2




I1 I3 R3 I2

R1 R2



Схема А


Число ветвей m = 3; число узлов n = 2.

Число уравнений по I-му закону Кирхгофа n-1 = 2-1 = 1.

Число уравнений по 2-му закону Кирхгофа m-(n-1) = 3-(2-1) = 2.


Для одного из узлов: .

Для 1-го контура : .

Для 2 го контура : .


Перепишем эту систему так:

(1),

(2),

(3).

Уравнения 1-3 решаем методом подстановки:

из (2) получим

,


а из (3) .

Подставляя полученные формулы в (1), имеем:

, ,

, .

Знак минус указывает на то, что действительное направление тока

противоположно выбранному.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10



Похожие:

Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconМосковской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания
Электротехнику и Электронику. Она должна помочь студентам в выполнении контрольных работ по разделам "Электрические цепи постоянного...
Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconПроблемы гражданского и предпринимательского права в послании президента РФ федеральному собранию россии в 2009 году
Дойников Игорь Валентинович, заведующий кафедрой гражданско-правовых дисциплин Московской академии экономики и права, доктор юридических...
Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconСущность и структура предпринимательского права
Андреев В. К., заведующий кафедрой гражданского права Российской академии правосудия, доктор юридических наук, профессор, заслуженный...
Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconЛекция Томсинова после выборов. Томсинов Владимир Алексеевич Доктор юридических наук, профессор, заведующий кафедрой истории государства и права юридического факультета Московского Государственного Университета имени М. В. Ломоносова
Доктор юридических наук, профессор, заведующий кафедрой истории государства и права юридического факультета Московского Государственного...
Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconМетодические указания к выполнению практических и контрольных работ по дисциплине «Учет затрат, калькулирование, бюджетирование в отдельных отраслях производственной сферы» для бакалавров очной и заочной форм обучения по направлению подготовки 080100.
Р е ц е н з е н т: Синютина В. А., канд экон наук, доцент, заведующий кафедрой «Бухгалтерский учет и анализ хозяйственной деятельности»...
Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconМетодические указания по подготовке и защите дипломной работы для студентов 5-го курса Академии экономики и предпринимательства специальности 08. 01. 05 «Финансы и кредит»
Методические указания предназначены для выполнения дипломного исследования, написания и защиты дипломной работы. Методические указания...
Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconМетодические указания по подготовке и защите дипломной работы для студентов 5-го курса Академии экономики и предпринимательства специальности 08. 01. 05 «Финансы и кредит»
Методические указания предназначены для выполнения дипломного исследования, написания и защиты дипломной работы. Методические указания...
Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconУчебно-методические указания по самостоятельной работе студентов и проведению семинарских занятий
Н. В. Киселева, профессор кафедры теории и истории государства и права, доктор исторических наук, профессор
Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconЛекция Томсинова после выборов. Томсинов Владимир Алексеевич
Доктор юридических наук, профессор, заведующий кафедрой истории государства и права юридического факультета Московского Государственного...
Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconМетодические указания по дипломному проектированию для студентов специальности
Настоящие методические указания устанавливают общие требования к содержанию и оформлению дипломных проектов (работ), выполняемых...
Московской Академии Приборостроения и Информатики от 2010г. Заведующий кафедрой д т. н., профессор Шатерников В. Е. I общие методические указания iconПрактикум по теории цепей (часть 1) Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Теоретические основы электротехники»
Профессор кафедры «Электротехники и электромеханики», доктор технических наук, профессор Беляев Владимир Львович
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы