19.01.2019, 22:51 [+3 UTC]
в нашей команде: 3 341 чел. | участники онлайн: 6 (рекорд: 20)

:: РЕГИСТРАЦИЯ

:: задать вопрос

:: все разделы

:: правила

:: новости

:: участники

:: доска почёта

:: форум

:: блоги

:: поиск

:: статистика

:: наш журнал

:: наши встречи

:: наша галерея

:: отзывы о нас

:: поддержка

:: руководство

Версия системы:
7.64 (07.01.2019)
JS-v.1.31 | CSS-v.3.35

Общие новости:
01.01.2019, 13:54

Форум:
14.01.2019, 10:08

Последний вопрос:
19.01.2019, 20:34
Всего: 148529

Последний ответ:
19.01.2019, 22:49
Всего: 257606

Последняя рассылка:
19.01.2019, 08:45

Писем в очереди:
0

Мы в соцсетях:

Наша кнопка:

RFpro.ru - здесь вам помогут!

Отзывы о нас:
20.05.2011, 13:18 »
Юдин Евгений Сергеевич
Проделана гигантская работа - большое вам спасибо! [вопрос № 183219, ответ № 267266]
18.11.2010, 23:37 »
Маша Гришина
Спасибо вам огромное. Понравилось: оперативность, подробные пояснения,генератор псевдослучайных чисел!!!! Всё сразу заработало. [вопрос № 180810, ответ № 264121]
10.10.2009, 22:31 »
Oxygen
Спасибо за четкий ответ! [вопрос № 173140, ответ № 255264]

РАЗДЕЛ • Электротехника и радиоэлектроника

Консультации и расчёты по электротехнике и радиоэлектронике.

[администратор рассылки: Коцюрбенко Алексей aka Жерар (Мастер-Эксперт)]

Лучшие эксперты в этом разделе

Зенченко Константин Николаевич
Статус: Старший модератор
Рейтинг: 573
Коцюрбенко Алексей aka Жерар
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 361
Лысков Игорь Витальевич
Статус: Старший модератор
Рейтинг: 200

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 193793
Автор вопроса: olyam1tina (1-й класс)
Отправлена: 30.10.2018, 20:14
Поступило ответов: 1

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Текст Вашего вопроса:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас помочь с решением данной задачи:
Для заданных схем сложной электрической цепи с заданными по табл. 1 ЭДС и
сопротивлениями требуется:
1. Составить уравнения для определения токов путем непосредственного
применения законов Кирхгофа. Решать систему не следует.
2. Определить токи в ветвях методом контурных токов и методом узловых
потенциалов.
3. Составить баланс мощностей.
4. Построить потенциальную диаграмму для контура, включающего два источника
ЭДС

E1, =150в
E2, =90в
E3, =70в
r1, =0.2 ом
r2, =0.5 Ом
r3, =0.2Ом
R1, =9 Ом
R2, =6 ом
R3, =3 ом
R4, =5 ом
R5=7 oм
R6=4ом
. Помогите решить
Схема 0 вариант в методичке 2 задача

-----
 Прикрепленный файл: скачать (PDF) » [418.9 кб]

Состояние: Консультация закрыта

Согласно приложенной Вами методичке "Задача решается в 2 стадии. Сначала путем последовательного свёртывания схема приводится к простейшему виду". На прилагаемом скриншоте слева - исходная схема, справа - оптимизированная, в ней пары резисторов R1 + r1 , R2 + r2 и R3 + r3 заменены на одиночные резисторы R11 , R22 и R3 с попарно-суммарным сопротивлением.

Затем согласно странице10 методички замечаем, что электрическая цепь имеет P=6 ветвей и Q=4 узлов. Так как неизвестными являются токи в ветвях, то число неизвестных равно 6, для нахождения которых надо создать систему из n=6 уравнений.

По первому закону Кирхгофа составим Q-1=3 уравнений. Запомним особенность, не описанную в Методичке: По первому закону Кирхгофа мы можем составить все 4 уравнения (по кол-ву узлов), но нельзя, тк решение такой системы получается НЕверным!
Недостающие n-3=3 уравнения будем составлять по 2му закону Кирхгофа.

Задаём направления токов в ветвях. Сначала задаём направления в ветвях, содержащих источники ЭДС, желательно чтоб задаваемое направление тока совпало с направлением ЭДС, тогда выше вероятность того, что мы получим в решении положительное значение тока, и не придётся корректировать его в дальнейших вычислениях.

Далее по методичке : В результате решения системы уравнений находят все неизвестные токи в ветвях. Решение проводят любым доступным способом. Я использую для решения приложение ru.wikipedia.org/wiki/Mathcad , поскольку он вычисляет очень быстро и с минимальной вероятностью ошибки.

Для решения методом узловых потенциалов, согласно приложенной Вами методичке, считаем кол-во узлов Вашей эл-схемы : их Q=4 (я отметил их красными точками 1, 2, 3, 4 на прилагаемом рисунке). Значит, надо составить Q-1=3 узловых уравнений (как и в Методе контурных токов). Потенциал Ф4 в точке 4 приравниваем =0.

Уравнения по 1-му закону Кирхгофа для метода узловых потенциалов запишутся в таком виде:
g11 * Ф1 + g12 * Ф2 + g13 * Ф3 = J11
g22 * Ф2 + g21 * Ф1 + g23 * Ф3 = J22
g33 * Ф3 + g31 * Ф1 + g32 * Ф2 = J33
Тут gii (с одинаковыми индексами) - собственная проводимость узла, равная сумме проводимости ветвей, подключенных к данному узлу, она всегда положительна.
Так, для узла 1 : g11 = 1/R11 + 1/R5 + 1/R33 - где R11 , R5 , R33 - сопротивления от текущего 1 узла до каждого соседнего из соседних узлов 4 , 2, 3 .
Аналогично для узлов 2 и 3 : g22 = 1/R5 + 1/R22 + 1/R6 , g33 = 1/R33 + 1/R22 + 1/R4 .

gij (с разными индексами) - общая проводимость узлов, обозначенных этими индексами. Она численно равна проводимости ветви (или сумме проводимостей, если их несколько), соединяющей эти узлы. Они всегда отрицательны!
g12 = g21 = -1/R5 - тут R5 - сопротивление м-ду соседними узлами 1 и 2.
Аналогично для остальных соседних узлов : g13 = g31 = -1/R33 , g24 = g42 = -1/R6 , g23 = g32 = -1/R22

В правой части уравнений - сумма токов источников тока, подключенных к данному узлу, задающих ток. Входящие токи (извне) принимаются положительными, выходящие - отрицательными. Если в ветвях источники ЭДС, то они учитываются по формуле
эквивалентной замены источников ЭДС и тока. В общем виде для k-той ветви должно быть:
Jk = Ek / Rk или Jk = gk * Ek
Произведём эквивалентную замену источников ЭДС на источники тока:
J11 = E1 / R11 - E3 / R33
J22 = -E2 / R22
J33 = -E3 / R33
Решением системы уравнений являются неизвестные потенциалы узлов Ф1, Ф2 , Ф3 .
По найденным потенциалам вычисляем токи ветвей по закону Ома. Для k-той ветви, ток в которой направлен от узла n к узлу m, должно:
Ik = (Фn - Фm ± Ek) / Rk - выражение для ветви, содержащей источник ЭДС, кот-я принимается положительной, если ее направление совпадает с выбранным направлением тока ветви.
Для Вашей схемы: I1 = (Ф1 - Ф2 + E1) / R11 , I2 = (Ф1 - Ф2 + E2) / R22 , … , I4 = (Ф2 - Ф4) / R4 (см Маткад-скриншот).

Рассчёт схемы методом контурных токов и Баланс мощностей были успешно выполнены в Вашей предыдущей Косультации rfpro.ru/question/193717 . Различие между значениями токов, вычисленных разными 3мя методами не превышает миллионных долей % (Маткад решил с погрешностью = 10-15).

Задача4 : Построение потенциальной диаграммы для контура, включающего 2 источника ЭДС :
Выбираем контур, содержащий 2 источника . Принимаем Ф1 = 0, что соответствует заземлению точки 1, и обходим контур из этой точки по часовой стрелке). Отмечая потенциал в каждой точке, приходим к исходному потенциалу.

Ф5=Ф1 - I3 * R3 = - I3 * R3 . Координаты : 3,-29 (Ом, Вольт)
Ф6=Ф5 - I3 * r3 = - I3 * R33 . Координаты : 3.2 , -31
Ф3=Ф6 + E3 = E3 - I3 * R33 . Координаты : 3.2 , +39
Ф7=Ф3 + I2 * R2 . Координаты : 9.2 , +62
Ф8=Ф3 + I2 * R22 . Координаты : 9.7 , +63
Ф2=Ф8 + E2 . Координаты : 9.7 , -27
Ф1=Ф2 - I5 * R5 . Координаты : 16.7 , 0
Потенциальная диаграмма строится в осях Ф и R . Длина оси R определяется суммой всех сопротивлений контура 1-5-6-3-7-8-2-1 и составляет R3 + r3 + R2 + r2 + R5 = 16,7 Ом .
Интервал оси Ф = -31 … 63 Вольт.
Прилагаю Маткад-файл , он откроется т-ко в опер-системе с установленным приложением Маткад с версией 14 или новее.


Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 02.11.2018, 17:02

-----
 Прикрепленный файл: скачать (RAR) » [52.5 кб]

5
Спасибо за помощь:-)
-----
Дата оценки: 05.11.2018, 08:56

Рейтинг ответа:

0

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Мини-форум консультации № 193793
olyam1tina
1-й класс

ID: 401563

# 1

= общий = | 30.10.2018, 20:19 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

Схема для задачи

-----
 Прикрепленный файл (кликните по картинке для увеличения):

Гордиенко Андрей Владимирович
Модератор

ID: 17387

# 2

= общий = | 30.10.2018, 20:36 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
olyam1tina:

Эта задача была рассмотрена здесь. Для чего Вы создали новую консультацию?

=====
Facta loquuntur.

Алексеев Владимир Николаевич
Мастер-Эксперт

ID: 259041

# 3

 +1 
 
= общий = | 31.10.2018, 02:58 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Гордиенко Андрей Владимирович:

В конце Ответа на предыдущий аналогичный Вопрос rfpro.ru/question/193717 я предложил : "Если помощь по остальным пунктам ещё нужна, Вы можете задать вопросы в дополнительной консультации". Вот она и задала.
Я потратил 2 дня жизни на подготовку и оформление ответа на выше-названный Вопрос, но мне ни "Спасибо", ни Оценки , как будто я старался в пустоту. Лучше я помогу другим людям, более благодарным.

Гордиенко Андрей Владимирович
Модератор

ID: 17387

# 4

 +1 
 
= общий = | 31.10.2018, 06:23 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Алексеев Владимир Николаевич:

Спасибо за информацию! Тогда я не стану удалять эту консультацию.

=====
Facta loquuntur.

olyam1tina
1-й класс

ID: 401563

# 5

= общий = | 31.10.2018, 11:35 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

Спасибо, конечно, огромное за Ваш частичный ответ в предыдущей консультации:-) но я не особо хорошо ориентируясь по сайту и много каких нюансов не знаю, и решила выложить задачу еще раз. Я думала, что мне помогут с остальными пунктами.

Сергей Фрост
Управляющий

ID: 143894

# 6

 +2 
 
= общий = | 31.10.2018, 14:00 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
olyam1tina:

© Цитата: olyam1tina
решила выложить задачу еще раз. Я думала, что мне помогут с остальными пунктами.

Так и выложили бы только те вопросы, что вас интересуют.

=====
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!

olyam1tina
1-й класс

ID: 401563

# 7

= общий = | 31.10.2018, 14:15 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

3 пункт действительно по ошибке выложила снова. Во 2 мне еще нужно определение токов методом узловых потенциалов.

Алексеев Владимир Николаевич
Мастер-Эксперт

ID: 259041

# 8

= общий = | 31.10.2018, 15:23 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
olyam1tina:

Если Вы полагаете "я не особо хорошо ориентируясь по сайту и много каких нюансов не знаю", то зачем Вы тогда записались в эксперты? С экспертов на Портале больше и строже спрос. Тут надо определиться : либо снять флажок "эксперт" в абзаце "Ваша подписка:" (в верхней части страницы), либо изучать ПравилаПортала rfpro.ru/help и совершенствовать свои экспертные возможности.

"Во 2 мне еще нужно определение токов методом узловых потенциалов" - значит на Ваши вопрос-пункты 1, 3 и 4 отвечать НЕ надо?

olyam1tina
1-й класс

ID: 401563

# 9

= общий = | 31.10.2018, 16:08 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

3 пункт я забыла удалить, а все остальные вопросы актуальны .

Гордиенко Андрей Владимирович
Модератор

ID: 17387

# 10

 +1 
 
= общий = | 31.10.2018, 16:12 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Алексеев Владимир Николаевич:

Статус эксперта посетителю нашего портала присваивается по умолчанию, по-моему. Это было сделано, чтобы увеличить количество экспертов, но не оправдало себя, по-видимому.

=====
Facta loquuntur.

Гордиенко Андрей Владимирович
Модератор

ID: 17387

# 11

= общий = | 31.10.2018, 16:14 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
olyam1tina:

Пожалуйста, указывайте, кому Вы адресуете свои сообщения, чтобы их не получали те, кому они не интересны.

=====
Facta loquuntur.

Алексеев Владимир Николаевич
Мастер-Эксперт

ID: 259041

# 12

= общий = | 01.11.2018, 12:25 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
olyam1tina:

Согласно приложенной Вами методичке "Задача решается в 2 стадии. Сначала путем последовательного свёртывания схема приводится к простейшему виду". На прилагаемом скриншоте слева - исходная схема, справа - оптимизированная, в ней пары резисторов R1 + r1 , R2 + r2 и R3 + r3 заменены на одиночные резисторы R11 , R22 и R3 с попарно-суммарным сопротивлением.

Затем согласно странице10 методички замечаем, что электрическая цепь имеет P=6 ветвей и Q=4 узлов. Так как неизвестными являются токи в ветвях, то число неизвестных равно 6, для нахождения которых необходимо иметь систему из n=6 уравнений.

По первому закону Кирхгофа составим Q-1=3 уравнений. Недостающие n-3=3 уравнения будем составлять по 2му закону Кирхгофа.

Задаём направления токов в ветвях. Сначала задаём направления токов в ветвях, содержащих источники ЭДС, желательно чтоб задаваемое направление тока совпало с направлением ЭДС, тогда выше вероятность того, что мы получим в решении положительное значение тока, и не придётся корректировать его в дальнейших вычисления (Баланса мощностей).

Далее у меня ошибка. Систему уравнений я проверял много раз. Похоже, Маткад неправильно решает систему. В Вашем задании написано "Решать систему не следует". Придётся долго разбираться. Может, другие эксперты помогут найти ошибку?

-----
 Прикрепленный файл (кликните по картинке для увеличения):

Алексеев Владимир Николаевич
Мастер-Эксперт

ID: 259041

# 13

= общий = | 01.11.2018, 14:45 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
olyam1tina:

Я нашёл ошибку, она была не в Маткаде, а в моих знаниях Маткада. Продолжаю решать другие Ваши пункты перечня вопросов.

olyam1tina
1-й класс

ID: 401563

# 14

= общий = | 01.11.2018, 16:51 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

Спасибо:-)

Гордиенко Андрей Владимирович
Модератор

ID: 17387

# 15

= общий = | 01.11.2018, 16:55 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
olyam1tina:

Я ещё раз прошу Вас:

© Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Пожалуйста, указывайте, кому Вы адресуете свои сообщения, чтобы их не получали те, кому они не интересны.

=====
Facta loquuntur.

Анатолий
Посетитель

ID: 400728

# 16

= общий = | 10.11.2018, 10:58 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Алексеев Владимир Николаевич:

какой программой Вы создаёте эти схемы?

Алексеев Владимир Николаевич
Мастер-Эксперт

ID: 259041

# 17

= общий = | 10.11.2018, 14:18 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Анатолий:

В простейшей рисовалке Paint из комплекта WinXP .

Анатолий
Посетитель

ID: 400728

# 18

 +1 
 
= общий = | 10.11.2018, 14:42 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Алексеев Владимир Николаевич:

© Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
В простейшей рисовалке Paint из комплекта WinXP .
применю это приложение, но чтоб так схемы рисовать - не знал smile

 

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.

Яндекс Rambler's Top100

главная страница | поддержка | задать вопрос

Время генерирования страницы: 0.15915 сек.

© 2001-2019, Портал RFPRO.RU, Россия
Калашников О.А.  |  Гладенюк А.Г.
Версия системы: 7.64 от 07.01.2019
Версия JS: 1.31 | Версия CSS: 3.35