[an error occurred while processing this directive]

Методы расчета электрических цепей в курсовой по электротехнике

Изменение тока в электрической цепи приводит к соответствующему изменению магнитного потока, который, в свою очередь, приводит к появлению ЭДС самоиндукции, обусловленной скоростью изменения потокоцепления y = WФ = Li.

При рассмотрении цепей синусоидальных токов мы познакомились с явлением самоиндукции, то есть возникновением ЭДС в электрической цепи при изменении собственного магнитного потока, обусловленного изменением тока в этой цепи,

.

Однако кроме явления самоиндукции, в электрических цепях синусоидального тока возможно возникновение взаимной индукции. Физически это можно объяснить так: изменение тока в одной цепи вызывает изменение величины потокосцепления взаимной индукции в другой и наоборот. В данном случае говорят, что эти цепи индуктивно связаны.

Для выяснения явлений в индуктивно связанных цепях рассмотрим две катушки (рис. 6.1). Пусть, например, в катушке 1 протекает ток i1, а во второй - ток отсутствует. Тогда i1 вызывает магнитный поток Ф11, который пронизывает все витки первой катушки и вызывает ЭДС самоиндукции. Поскольку катушки находятся достаточно близко друг от друга, то часть силовых линий Ф11 пронизывает витки второй катушки, где Ф21 – это часть Ф11, пронизывающая катушку 2.

Ф11 > Ф21;

y11 = W1 Ф11 – потокосцепление первой катушки;

y21 = W2 Ф21 – потокосцепление второй катушки.

Поделим оба выражения на i1

 ; . 115(6.1)

Аналогичная картина могла бы иметь место при протекании тока во второй катушке:

 ;  . 116(6.2)

Рис.6.1. Индуктивно связанные катушки

Однако поскольку магнитные свойства среды, заполняющей катушки (воздух), неизменны, то M12 = M21 = M – взаимная индуктивность двух катушек (индуктивная связь) – величина неизменная и зависит только от взаимного положения и чисел катушек. Степень индуктивной связи характеризуется коэффициентом связи

  117(6.3)

В этой связи делаем вывод, что наиболее полной (исчерпывающей) проверкой правильности расчета электрической цепи является выполнения условия баланса мощностей. Поэтому полезно составлять баланс мощностей даже в тех случаях, когда по условию задачи его можно и не составлять.

Определяем расход энергии за 10с.: если для поддержания тока I в каком-либо участке электрической цепи требуется иметь на зажимах участка напряжение U, то работа электрического тока на этом участке за время t может быть выражена формулой , а соответствующая мощность .

Если напряжение в этих формулах выражено в вольтах, ток – к амперах, а время – в секундах, то мощность измеряется в ваттах (Вт), а работа в джоулях (Дж) или ватт - секундах (1 ватт - секунда = 1 вольт – ампер – секунда = 1 джоуль).

Если же время выражать не в секундах, а в часах (ч), то работа получается в более крупных единицах – ватт – часах (Вт ч). Значит 1 Вт ч = 3600 Дж.

Энергия, расходуемая за t = 10 с в электрической цепи при мощности источников 9,78 Вт равна:

14. Построить потенциальную диаграмму для контура, в котором нет источников тока

Графическое изображение распределения потенциалов в электрической цепи относительно точки, потенциал которой условно принят равным нулю в зависимости от сопротивлений участков цепи, называется потенциальной диаграммой.

При построении диаграммы по оси абсцисс откладывают в масштабе сопротивления участков в том порядке, в котором участки следуют друг за другом в цепи, а по оси ординат – значения потенциала в выбранном масштабе.

Построим потенциальную диаграмму для контура, который включает следующие элементы Е1, Е6, R6, R3, Е3, R2, будем обходить этот контур против часовой стрелки:


[an error occurred while processing this directive]