Расчёт токов ветвей методом контурных токов с последующей проверкой решения для моделирования аналоговых электрических схем. Создание программы на языке высокого уровня, реализующей нахождение численных значений и выполняющей оценку погрешности.

Отправить свою хорошую работу на сайт просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Подобные документы

Анализ сложных электрических цепей постоянного тока и однофазного переменного тока
Анализ электрических цепей постоянного тока. Расчёт токов с помощью законов Кирхгофа. Расчёт токов методом контурных токов. Расчёт токов методом узлового напряжения. Исходная таблица расчётов токов. Потенциальная диаграмма для контура с двумя ЭДС.
курсовая работа [382,3 K], добавлен 02.10.2008
2.

Расчёт сложных электрических цепей постоянного тока с использованием закона Кирхгофа
Практические рекомендации по расчету сложных электрических цепей постоянного тока методами наложения токов и контурных токов. Особенности составления баланса мощностей для электрической схемы. Методика расчета реальных токов в ветвях электрической цепи.
лабораторная работа [27,5 K], добавлен 12.01.2010
3.

Методы расчета электрических цепей постоянного тока
Метод уравнений Кирхгофа. Баланс мощностей электрической цепи. Сущность метода контурных токов. Каноническая форма записи уравнений контурных токов. Метод узловых напряжений (потенциалов). Матричная форма узловых напряжений. Определение токов ветвей.
реферат [108,5 K], добавлен 11.11.2010
4.

Расчет электрической цепи постоянного тока
Расчет значения токов ветвей методом уравнений Кирхгофа, токов в исходной схеме по методу контурных токов и узловых напряжений. Составление уравнений и вычисление общей и собственной проводимости узлов. Преобразование заданной схемы в трёхконтурную.
контрольная работа [254,7 K], добавлен 24.09.2010
5.

Анализ установившихся режимов линейной электрической цепи при гармонических воздействиях
Анализ электрической цепи без учета и с учетом индуктивных связей между катушками. Определение токов методом узловых напряжений и контурных токов. Проверка по I закону Кирхгофа. Метод эквивалентного генератора. Значения токов в первой и третьей ветвях.
лабораторная работа [1,2 M], добавлен 06.10.2010
6.

Расчет параметров электрических схем
Расчет заданной схемы по законам Кирхгофа. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Уравнение баланса мощностей, проверка его подстановкой числовых значений. Комплексные действующие значения токов в ветвях схемы. Построение векторных диаграмм.
контрольная работа [736,7 K], добавлен 11.01.2011
7.

Расчет параметров электрической цепи
Составление на основе законов Кирхгофа системы уравнений для расчета токов в ветвях схемы. Определение токов во всех ветвях схемы методом контурных токов. Расчет системы уравнений методом определителей. Определение тока методом эквивалентного генератора.
контрольная работа [219,2 K], добавлен 08.03.2011
8.

Теория электрических цепей
Определение потребляемой мощности, отдаваемой всеми источниками, нахождение тока. Расчет значений реактивных сопротивлений в цепи, проверка найденных токов с помощью потенциальной диаграммы. Построение графиков изменения токов с помощью программы Mathcad.
контрольная работа [176,1 K], добавлен 24.11.2010
9.

Анализ линейных электрических цепей
Определение тока методом эквивалентного генератора в ветвях цепи. "Базовая" частота, коэффициент, задающий ее значение в источниках. Расчет электрической цепи без учета взаимно индуктивных связей в ветвях, методом узловых напряжений и контурных токов.
контрольная работа [44,2 K], добавлен 07.10.2010
10.

Расчёт полного электрического сопротивления участка электрической цепи
Разработка программы на языке Pascal, осуществляющей расчёт полного (комплексного) сопротивления участка электрической цепи, его действительной и мнимой составляющих, угла сдвига фаз. Процедура вычисления эквивалентного сопротивления параллельных ветвей.
курсовая работа [280,7 K], добавлен 23.02.2012
11.

Расчет цепей постоянного тока
Составление по данной схеме на основании законов Кирхгофа уравнений, необходимых для определения всех токов. Определение токов всех ветвей методом контурных токов. Расчет потенциалов узлов, построение графика зависимости мощности, выделяемой на резисторе.
контрольная работа [697,6 K], добавлен 28.11.2010
12.

Расчёт трёхфазной цепи и четырёхполюсника
Определение токов и напряжения на всех участках исследуемой цепи. Составление баланса активных мощностей. Построение векторной диаграммы токов и напряжений. Разложение системы токов генератора на симметричные составляющие аналитически и графически.
задача [812,5 K], добавлен 03.06.2010
13.

Анализ электрической цепи синусоидального тока
Составление системы уравнений по законам Кирхгофа и представление ее в дифференциальной и символической формах. Построение временных графиков мгновенных значений тока в одной из ветвей и напряжения между узлами электрической цепи. Расчет токов в ветвях.
контрольная работа [128,0 K], добавлен 06.12.2010
14.

Расчет переходных процессов в электрических цепях. Формы и спектры сигналов при нелинейных преобразованиях
Расчёт переходных процессов в электрической цепи по заданным схемам: для определения начальных условий; определения характеристического сопротивления; нахождения принужденной составляющей; и временным диаграммам токов и напряжений в электрической цепи.
курсовая работа [324,9 K], добавлен 24.01.2011
15.

Расчет сложной электрической цепи периодического синусоидального тока
Метод преобразования пассивного треугольника в пассивную звезду. Формирование баланса мощностей для заданной цепи. Составление системы уравнений для контурных токов. Векторная диаграмма токов и совмещенная топографическая векторная диаграмма напряжений.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 10.05.2012
16.

Анализ переходных процессов токов и напряжений всех ветвей электрической цепи
Классический метод расчёта и анализ цепи до коммутации. Режим постоянного тока и сопротивление индуктивности. Анализ установившегося процесса в цепи после коммутации. Определение постоянных интегрированием и нахождение собственных чисел матрицы.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 11.03.2012
17.

Расчет сложных электрических цепей гармонического тока
Применение метода комплексных амплитуд к расчёту цепей гармонического тока, особенности построения векторных диаграмм. Расчет методом контурных токов мгновенного значения токов в ветвях, проверка баланса мощностей, векторной диаграммы токов и напряжений.
курсовая работа [160,3 K], добавлен 19.12.2009
18.

Надежность электрической системы
Особенности возникновения переходных процессов в электрических системах. Произведение основных расчетов токов в аварийной цепи при трехфазном коротком замыкании. Расчетная схема электрической системы. Построение токов и напряжений в векторных диаграммах.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 03.04.2012
19.

Электроснабжение компрессорной станции
Изучение инновационных технологий в системе электроснабжения, новые трансформаторы тока. Расчёт электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм. Методы повышение коэффициента мощности электроустановок. Расчёт токов и выбор электрооборудования.
курсовая работа [226,4 K], добавлен 23.12.2010
20.

Расчет простых и сложных электрических цепей
Методика определения комплексного сопротивления, проводимости, тока в цепи и напряжения на элементах по данной схеме. Расчет цепей методом узловых напряжений и контурных токов. Определение базисного и потенциального узла, числа уравнений для решения.
методичка [208,1 K], добавлен 31.03.2009

Другие подобные документы

Министерство образования и науки РФ

«Омский государственный технический университет»

Кафедра «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

на тему «Расчёт электрической цепи»

по дисциплине «Электротехника и электроника»

Пояснительная записка

Шифр работы РГР - 2068998 - 43 - 3 ПЗ

Направление 230100.62

Омск -XXX

Реферат

Отчёт 11 с., 1 ч., 4 рис., 1 табл., 2 источника, 1 прил.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ, MICRO-CAP 8, ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ, РАСЧЁТ ТОКОВ ВЕТВЕЙ

Предметом исследования является практическое применение знаний по электротехнике и электронике для расчёта электрической цепи.

Цель работы - расчёт токов ветвей методом контурных токов с последующей проверкой решения с помощью ППП для моделирования аналоговых схем (Micro-CAP).

В процессе работы создавалась программа, написанная на языке высокого уровня C#, реализующая нахождение всех требуемых в ходе работы численных значений.

В результате при помощи разработанной программы и ППП для моделирования аналоговых схем Micro-CAP были получены требуемые численные величины и произведена оценка погрешности.

Содержание

Введение4
1 Аналитическое решение5
2 Нахождение численных значений6
3 Проверка решения и оценка погрешности7
Заключение9
Список использованных источников 10
Приложение А. Листинг программы 11

Введение

Целью данной расчетно-графической работы по дисциплине «Электротехника и электроника» является расчёт электрической цепи с последующей проверкой в ППП для моделирования аналоговых схем.

В ходе работы требуется определить токи и напряжения в отдельных ветвях цепи.

В ходе выполнения работы был изучен метод контурных токов, проведено ознакомление с ППП для моделирования аналоговых схем MicroCAP.

Первый раздел отчета посвящён аналитическому решению.

Второй раздел посвящён нахождению всех требуемых в ходе работы численных величин.

Третий раздел содержит результаты проверки требуемых величин с помощью ППП для моделирования аналоговых схем Micro-CAP.

1 Аналитическое решение

В данной расчетно-графической работе при определении токов и напряжений в отдельных ветвях цепи с n ветвями по закону Кирхгофа необходимо решить систему из n уравнений, при этом используем метод

контурных токов. В его основе лежит введение в каждый контур условного контурного тока i_K, для которого будут справедливы закон токов Кирхгофа (ЗТК) и закон напряжений Кирхгофа (ЗНК).

Рисунок 1 - Исходная схема

Для контурных токов i_k_1, i_k₂и i_k₃ запишем уравнения по ЗНК:

-u₁+(R₁+R₃+R₅)i_k₁-R₃i_k₂+R₅i_k₃=0; (1)

u₂-R₃i_k₁+(R₂+R₃+R₄)i_k₂+R₂i_k₃=0; (2)

u₂+R₅i_k₁+R₂i_k₂+(R₆+R₂+R₅)i_k₃=0. (3)

Перенесём u₁и u₂ в правую часть системы и получим каноническую форму записи уравнений по методу контурных токов.

R₁₁i_k₁-R₁₂i_k₂+R₁₃i_k₃= u₁; (4)

-R₂₁i_k₁+R₂₂i_k₂+R₂₃i_k₃= - u₂; (5)

R₃₁i_k₁+R₃₂i_k₂+R₃₃i_k₃= - u₂. (6)

Где собственными или контурными сопротивлениями 1, 2 и 3 контуров являются формулы (7), (8) и (9).

R₁₁= R₁+R₃+R₅; (7)

R₂₂= R₂+R₃+R₄; (8)

R₃₃= R₆+R₂+R₅. (9)

А взаимным сопротивлением - (10), (11) и (12).

R₁₂= R₂₁= R₃; (10)

R₁₃= R₃₁= R₅; (11)

R₂₃= R₃₂= R₂. (12)

Из данной системы уравнений получаем определитель системы (13), а определитель (14) находится путём замены k-столбца правой частью приведённой выше системы.

. (13)

. (14)

Величины контурных токов находятся из формул (15), (16) и (17).

; (15)

; (16)

. (17)

Истинные токи в ветвях находятся как алгебраическая сумма контурных токов.

2 Нахождение численных значений

Нахождение всех требуемых в ходе работы численных значений выполнено с помощью программы, написанной на языке высокого уровня C#. Пример работы программы представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Пример работы программы

Листинг программы, выполняющий необходимые расчёты приведен в виде рисунка А1 приложения А.

3 Проверка решения и оценка погрешностей

В данной расчётно-графической работе проверка результатов, полученных с помощью программы, написанной на языке высокого уровня, производилась при помощи ППП для моделирования аналоговых схем Micro-CAP 8.

Принципиальная схема электрической цепи, расчёт которой необходимо произвести, представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема электрической цепи

Проверка выполнялась путём сравнения численных величин полученных разными средствами, с оценкой погрешности. Оценка погрешности для мощностей выполнялась по следующей формуле:

E = . (18)

где I_расч. - значение, полученное путём программирования на языке высокого уровня, I_мод. - то же самое значение, но полученное с помощью ППП Micro-CAP 8. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Сравнение результатов и оценка погрешности

k	i_к, А	Погрешность, %
	Значения, полученные программой	Значения, полученные в Micro-CAP
1	2,49	2,494	0,002
2	33,64	33,641	0,00003
3	34,34	34,34	0,00
4	31,85	31,846	0,00013
5	0,70	0,698	0,00287
6	1,80	1,795	0,00279

Как видно из таблицы: значения, полученные с помощью программы, сходятся со значениями полученными средствами ППП для аналоговых схем Micro-CAP, следовательно, программа, написанная на языке высокого уровня, работает правильно и выдаёт результат с достаточно малой относительной погрешностью.

Заключение

Результатом выполнения расчётно-графической работы является программа написанная на языке высокого уровня C#, которая при заданных исходных данных вычисляет все необходимые в ходе работы велечины с достаточно малой относительной погрешностью.

В ходе выполнения работы была произведена проверка полученных значений средствами ППП для моделирования аналоговых схем Micro-CAP 8 и выполнена оценка. Результаты вычислений погрешности наглядно показывают, что вычисления, сделанные с помощью программы написанной на языке высокого уровня точны. Следовательно, расчёт электрической цепи выполнен правильно.

Поставленные задачи выполнены полностью.

Список использованных источников

1 Бакалов В.П., Игнатов А.Н., Крук Б.И. Основы теории электрических цепей и электроники. - М.: Радио и связь,1989. - 528 с.

2 Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования MICRO-CAP V. - М.: ТОО «СОЛОН», 1997. - 273 с.

Приложение А

(обязательное)

Листинг программы

Ниже, на рисунке А.1, представлен основной код программы.

Рисунок А.1 - Вычисление необходимых величин и их вывод на экран