Практичне заняття з дисципліни "Електротехніка та електроніка" для спеціальності 5.05020202 «Обслуговування автоматизованого теплоенергетичного устаткування на електростанціях»

ТЕМА ЗАНЯТТЯ: Розрахунок електричних кіл постійного струму

МЕТА ЗАНЯТТЯ: Навчитись спрощувати та розраховувати кола постійного струму

Стислі теоретичні відомості:

Електричне коло - це сукупність пристроїв, призначених для виробництва, передачі, перетворення й використання електричного струму. Електричне коло являється силовим або векторним.

Пристрої, призначені для генерування електричної енергії, називаються джерелами електричної енергії, або джерелами живлення, або джерелами електрорушійної сили (ЕРС), або джерелами струму.

Пристрої, що споживають електричну енергію, називаються приймачами електричної енергії або навантаженням. Кожний пристрій електричного кола має назву елемента електричного кола.

До величин електричного кола належать:

• електричний струм;

• напруга на елементах;

• електрорушійна сила.

Закон Ома для ділянки ланцюга:

Сила струму прямо пропорційна напрузі і обернено пропорційна опору

; [А]

де:

U – напруга (В);

R – опір (Ом).

Закон Ома для всього ланцюга:

Сила струму прямо пропорційна ЕРС джерела і обернено пропорційна опору

; [А]

Повний опір замкненого електричного ланцюга можна представити у вигляді суми опору зовнішнього ланцюга R (наприклад, якого-небудь приймача електричної енергії) і внутрішнього опору Ro джерела:

; [А]

Чим більше ЕРС джерела й чим менше опір електричного кола, тим більший струм проходить по цьому ланцюгу.

Перелік дій, які потрібно виконати при спрощенні та розрахунку електричного кола:

1. Поступово, спрощуючи схему, визначити еквівалентний (загальний) опір ланцюга (R_ек);

2. За величиною загального опору визначити або напругу джерела (U), або струм джерела (І), або потужність (Р_г);

3. Визначити напругу внутрішніх ділянок (U_n=I_n·R_n);

4. Розрахувати струми всіх споживачів, або по закону Ома, або згідно правила сусідньої гілки;

5. Перевірка виконується за балансом потужностей:

• якщо генератор задається,то:

Р_г= Е · І

Р_г= Р + Р₀

Р₀= І² · R₀

• якщо генератор задається своєю живильною напругою, то:

Р_г= U · І

Р_г= Р

Р₀= 0

Споживча потужність визначається, як сума потужностей усіх резисторів Р= ∑Р_n

де:

Р_n – потужність окремого споживача (Р_n= І² · R_n)

Перелік індивідуальних завдань:

Задача

Джерело енергії з ЕРС і внутрішнім опором, увімкнено в ланцюг (схема 1). Визначити струми в гілках, напругу на затискачах споживачів і джерела, а також потужність джерела і споживача, скласти баланс потужностей. Вихідні дані до задачі наведені в таблиці 1.

Перелік питань до захисту практичного заняття:

1. Що таке електричне коло?

2. Що називають джерелами електричної енергії?

3. Що належить до величин електричного кола?

4. Обґрунтуйте значення закону Ома.

5. Що називають потужністю джерела та споживача?

Таблиця 1 – Вихідні дані