Лабораторная работа № 4б РАЗВЕТВЛЕННАЯ ЦЕПЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА 1. Краткое содержание Данная лабораторная работа выполняется на математической модели в дисплейном классе и лишь этим отличается от лабораторной работы № 4а. Содержание работы, методические указания, подготовка к работе, контрольные вопросы остаются прежними. 2. Описание установки Работа выполняется в дисплейном классе. ЭВМ должна иметь программу, позволяющую рассчитывать установившийся режим линейной цепи, содержащей элементы r, L, C и источники. В частности, в дисплейном классе кафедры данная работа выполняется с использованием программы , R1 «Расчет токов ветвей и потенциалов узлов линейных электрических цепей при стационарных режимах». 3. Методические указания При подготовке к работе необходимо пользоваться методическими указаниями лабораторной работы № 4 а. Подготовка данных для расчета цепей синусоидального тока на ЭВМ. Подготовку данных для ЭВМ рассмотрим на конкретном примере цепи, изображенной на рис. 1. Дано: E 22030 0 В; r1 10 Ом; xC1 20 Ом; r2 20 Ом; x L 2 30 Ом; x L 3 70 Ом; xС 3 40 Ом. ЭВМ позволяет рассчитать токи ветвей и определить потенциалы узлов. В зависимости от поставленной задачи подготовка данных может осуществляться различными вариантами. Пусть в варианте № 1 требуется определить лишь токи цепи, а потенциалы узлов определять не нужно. Тогда в цепи (рис. 1) необходимо выделить лишь три ветви и два узла. Вначале необходимо пронумеровать узлы, начиная с нулевого. Затем пронумеровать ветви, начиная с первой. На рис.2а изображен граф цепи (рис. 1) с пронумерованными узлами и ветвями. Затем необходимо произвольно задать направление ветвей, с которыми отождествляется положительное направление токов ветвей, и заполнить таблицу для ввода данных в ЭВМ. Таблица фаза E , № ветви от узла до узла E,В x R град. 1 2 3 0 1 1 1 0 0 10 20 0 -20 30 30 220 0 0 30 0 0 При заполнении таблицы следует иметь в виду, что реактивное сопротивление ветви определяется обычным образом x x L xC и при емкостном характере ветви будет отрицательным. Если направление ЭДС ветви совпадает с направлением ветви (положительным направлением тока в ней), то модуль ЭДС записывается со знаком « + », в противном случае — со знаком «—» или изменяется фаза ЭДС на 180°. Программа позволяет вводить параметры источников тока, но в данной работе их нет. После решения ЭВМ выдает токи ветвей и потенциалы узлов в алгебраической и полярной форме. Причем, положительное направление тока считается принятым в соответствии с таблицей; потенциал точки 0 равен нулю и на экран дисплея при решении не выводится. Если необходимо рассчитать потенциалы всех точек цепи, то необходимо разметить узлы цепи так, чтобы они совпали с интересующими точками цепи (см. рис. 26). Затем повторить всю процедуру разметки узлов и ветвей и заполнения таблицы, описанную выше (узлы размечаются, начиная с нулевого). В варианте № 2 цепь будет иметь 6 узлов и 7 ветвей. Для контроля правильности ввода данных в ЭВМ после получения решения необходимо убедиться, что токи последовательно соединенных ветвей одни и те же. Например, во втором варианте должны быть одинаковыми токи четвертой и шестой, третьей и пятой ветвей и т. д. 4. Подготовка к работе Выполните подготовку к работе, указанную в лабораторной работе № 4а, дополнительно составив для п. 1, 2, 3 и 4 таблицы для ввода данных с ЭВМ. Позицию таблицы с изменяющимся параметром можно не заполнять. 5. Рабочее задание 1. Введите в ЭВМ данные таблицы п. 1 подготовки к работе; сопоставьте токи и потенциалы узлов, рассчитанные вручную и на ЭВМ. 2. Введите в ЭВМ данные таблицы п. 2 подготовки к работе. Изменяя реактивное сопротивление в достаточных пределах, рассчитайте токи ветви для 6-7 значений реактивного сопротивления. Нанесите векторы тока на круговую диаграмму, построенную в подготовке к работе. 3. Выполните задание, аналогичное заданию п. 2 для цепей п. 3 и 4 подготовки.