Не сходится баланс мощностей как найти ошибку

  1. Баланс мощностей:

Ток J3_1
данной по условию цепи, который исключается
при замене источника тока J3
эквивалентным ЭДС, найдем по первому
закону Кирхгофа:

Баланс мощностей
для схемы, данной по условию.

Сумма генерируемой
мощности:

Сумма потребляемой
мощности:

Суммы генерируемой
и потребляемой мощности равны. Значит,
баланс сошелся.

Рисунок 10
– Расчет мощностей в MicroCap

  1. Метод эквивалентного генератора:

Найдем ток I1
методом эквивалентного генератора:

Рисунок 11 –
Суть метода эквивалентного генератора

Мысленно исключим
из схемы ветвь с током I1
и рассчитаем эквивалентное ЭДС Eekv
и эквивалентное сопротивление Rekv:

Рисунок 12 –
Схема, из которой исключили ветвь с
током I1

Эквивалентное ЭДС
равно разности потенциалов на зажимах
исключенной ветви.

Но так как φ0 и φ1
больше не являются узлами, нужно
обозначить оставшиеся узлы как φ1’ и
φ0’ (где φ0’=0) и найти потенциалы этих
точек. Затем найти потенциал точек φ0 и
φ1, выразив их через потенциалы φ1 и φ0,
использую закон Ома.

Для того чтобы
найти φ1’, составим матричное уравнение
по методу узловых потенциалов:

В новой цепи
протекают новые токи:

Рисунок 13 – Новые
токи в цепи – I23
и I46

Найдем потенциал
на зажимах ветви с током I1:

Найдем эквивалентное
ЭДС:

Найдем эквивалентное
сопротивление:

Рисунок 14
– Схема без ветви I1
и без источников

Сопротивления R2,
R4,
R5
представляют собой «звезду». Произведем
замену «звезда-треугольник» и найдем
сопротивления образовавшегося
«треугольника»:

Рисунок 15 –
После замены «звезда-треугольник»

Заменим последовательно
соединенные сопротивления R24
и R45
эквивалентным сопротивлением R245,
а R3
и R6
– также последовательно соединенные
– сопротивлением R36.

Рисунок 16 –
Схема после замены последовательно
соединенных сопротивлений R24,
R45,
и R3,
R6
соответственно эквивалентными R245
и R36

Заменим параллельно
соединенные R25,
R245
эквивалентным сопротивлением R2245:

Затем найдем Rekv:

Найдем в итоге ток
I1:

  1. Выводы:

В данной лабораторной
работе я изучил и рассчитал токи
различными методами: методом
контурных токов, методом узловых
потенциалов, получил ток I1
методом эквивалентного генератора
(активного двухполюсника). Сделал баланс
мощностей для схемы с источником тока.
Результаты от различных методов
практически совпали, баланс мощностей
сошелся.

  1. Список литературы:

  1. Патрушев Е.М.
    Методические указания по выполнению
    лабораторных работ по дисциплине «Общая
    электротехника»/ Е.М. Патрушев, Т.В.
    Патрушева; Алт.гос.техн.ун-т им. И. И.
    Ползунова. – Барнаул: Изд-во АтлГТУ,
    2009. – 39с.

  2. Общая электротехника
    – электронный учебно-методический
    комплекс [Электронный ресурс]. – Режим
    доступа: http://it.fitib.altstu.ru/neud/oe. – Загл. с
    экрана.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Баланс мощностей используют для проверки правильности расчета электрических цепей.

Баланс мощностей используют для проверки правильности расчета электрических цепей.Здесь мы рассмотрим баланс для цепей постоянного тока.Например. У нас есть электрическая цепь.Баланс мощностей в электрической цепи. Согласно закону Джоуля—Ленца работа, совершаемая постоянным током в сопротивленииРасчет электрических цепей постоянного тока. Резонанс токов.Баланс мощностей – это выражение закона сохранения энергии, в электрической цепи.Моделирование электрических схем с помощью Multisim. Задачи на трехфазные цепи. Расчет простых цепей постоянного тока.Все расчеты в электрических цепях проверяют балансом мощностей.Электрическая цепь и ее основные законы. Электромагнетизм и электромагнитная индукция. Электрические машины постоянного тока.Элементами электрической цепи постоянного тока являются источники электрической энергии: источники постоянной ЭДС (рис. Искомый ток будет равен: E экв =0,017 А. Rэкв 4. БАЛАНС МОЩНОСТЕЙ Уравнение сохранения баланса в мощностей теории цепей. являетсяВсе просто, это обычное ТОЭ — электрические цепи постоянного тока: Уравнение баланса мощностей является выражением закона сохранения энергии в теории цепей.Для линейной электрической цепи по заданным сопротивлениям и эдс выполнить следующее: 1)составить математическую модель заданной цепи 2)Определить токи во всех ветвях цепи методомдля внешнего контура заданной электрической цепи.4. Баланс мощностей.Рассмотрим энергетические соотношения для электрической цепи, состоящей, например, из одной машины постоянного тока с э.д.сПолученные соотношения для баланса мощностей применимы не только к цепи для зарядки аккумуляторов, но и к любым другим цепям.Определить токи в цепи и проверить правильность решения через баланс мощностей.Принцип наложения применительно к электрическим цепям заключается в следующем: ток в k – й ветви линейной электрической цепи равен алгебраической сумме токов, вызываемыхСоставление этого уравнения важная задача, позволяющая проверить правильность расчетов токов и напряжений в электрической цепи.При расчете баланса мощностей, источник с произвольной формой напряжения требуется заменять источником постоянного напряжения.

Источник

Баланс мощностей в электрической цепи

Из закона сохранения энергии следует, что в любой цепи соблюдается баланс мощностей. Сумма всех отдаваемых мощностей равна сумме всех потребляемых мощностей [1]: Правильность Расчета Проверить Составлением Баланса Мощностей|проверить Решение по Балансу Мощностей в Электрической Цепи|составьте Баланс Мощностей и Проверьте Правильность РасчетаВ программу расчета электрических цепей добавлен функционал проверки баланса мощностей.

Когда схема питается не только от источников ЭДС, но и от источников тока, т. е. к отдельным узлам схемы подтекают и от них утекают токи источников тока, при составлении уравнения энергетического баланса необходимо учесть и энергию, доставляемую источниками тока.

Мощность в цепи постоянного тока

Здравствуйте! Эту статью можно считать началом знакомства с электричеством. Напряжение, ток, сопротивление – это три главные величины, на которых построены основные законы электротехники и эти величины связаны между собой еще одной – мощностью. А чтобы было проще знакомиться с электротехникой, мы будем рассматривать мощность в цепи постоянного тока. Дело в том, что при расчетах в цепях переменного тока появляется довольно много условий. Впрочем, обо всём по порядку и вы сейчас сами с этим разберётесь.

Баланс мощностей в цепи постоянного тока.

Собственно, это просто проверка правильности расчетов электрической цепи. Возвращаясь к нашему абстрактному примеру это выглядит так: вы купили товары, забрали их на кассе, отошли от кассы и вам показалось, что ваши пакеты должны быть больше или меньше, чем получились. Тогда вы берёте чек и начинаете сравнивать товар в чеке и товар в наличии. Если товары в чеке и товары в руках совпали, значит всё в порядке. Если мы обратимся к определению, то баланс мощностей – сумма мощностей потребляемых приемниками, равна сумме мощностей отдаваемых источниками.

Как это использовать на практике? Допустим, у нас есть задача, которую нужно решить:

Баланс мощностей для цепей постоянного тока — понятное объяснение

Баланс мощностей: сумма мощностей, выделяемых источниками, равна сумме мощностей, потребляемых приемниками.
А теперь давайте рассмотрим по порядку и на конкретных примерах

, что такое баланс мощностей и как он составляется для различных
цепей постоянного тока
(о балансе мощностей цепи переменного тока, мы поговорим позже).

Чтобы было более понятно, сразу рассмотрим пример.

Имеется схема цепи, изображенная на рисунке 1. Дано значение ЭДС E и сопротивление резистора R. Требуется составить баланс мощностей

для данной цепи.

Для начала нужно определить ток:

Следующим шагом определим мощности источника и приемника

. Поскольку это
цепь постоянного тока
(в цепи действует постоянный источник напряжения), то мощность, отдаваемая источником и мощность, потребляемая приемником, (в данной схеме цепи, приемник только один – это резистор R ) будет
активной
.

Определим активную мощность, отдаваемую источником напряжения E:

Pист=I·E=1·10=10 (Вт)

(Единица измерения активной мощности «Ватт»)

Активная мощность

обозначается буквой P. Индекс “ист” сокращенно от “источников”.

Определяем активную мощность приемника:

Рисунок 2 - Формула активной мощности приемника

Для определения активной мощности источника, применяется формула произведения тока I через источник на величину E источника. Для определения активной мощности приемника, применяется формула произведения квадрата тока через приемник (в данном случае приемником является резистор R) на сопротивление этого резистора. Если ранее было известно напряжение резистора, то можно применить формулу для нахождения активной мощности приемника:

Pпр=Ur·I

(Индекс “пр” сокращенно от “приемников”).

Таким образом, в источниках напряжения (ЭДС) происходит генерация электрической энергии

, а в элементе R происходит
потребление энергии
. Электрическая энергия преобразуется в тепловую, т. е. резистор R потребляет электрическую энергию, отдаваемую источником E.

Отсюда следует правило баланса мощностей:

Для нашей задачи, схема цепи которой изображена на рисунке 1, запишем баланс активных мощностей

:

10 (Вт)=10 (Вт)

.
Баланс выполняется
.

Для расчета электрических цепей и проверки правильности найденных токов, делаем проверку баланса мощностей. Если полученная мощность приемников отличается от полученной мощности источников, то баланс мощностей нарушается

. Это говорит о том, что токи в цепи найдены неверно.
Погрешность баланса мощностей
может составлять до 3%.

Т. е отличие между Pист и Pпр не должно превышать 3%. Для определения погрешности, пользуются следующей формулой:

В данном случае, погрешность равна нулю и баланс выполняется

.

Рассмотрим следующий пример.

Требуется составить баланс мощностей для цепи, изображенной на рисунке 4.

Для начала определим ток в цепи. Резисторы R1 и R2 включены последовательно. Следовательно, общее сопротивление цепи, запишется как:

Тогда ток по закону Ома:

Так как все ЭДС и сопротивления известны, а ток в цепи мы нашли, определим активную мощность источников и приемников.

Активная мощность, потребляемая резисторами, составляет 20 (Вт) Определим активную мощность источников.

Pист=I·E1+I·E3-I·E2=1·10+1·30-1·20=20 (Вт)

Активная мощность, отдаваемая всеми источниками ЭДС, составляет 20 (Вт)

Баланс мощностей

При решений электротехнических задач, часто нужно проверить правильность найденных значений. Для этого в науке ТОЭ, существует так называемый баланс мощностей.

Баланс мощностей – это выражение закона сохранения энергии, в электрической цепи. Определение баланса мощностей звучит так: сумма мощностей потребляемых приемниками, равна сумме мощностей отдаваемых источниками. То есть если источник ЭДС в цепи отдает 100 Вт, то приемники в этой цепи потребляют ровно такую же мощность.

Или

Проверим это соотношение на простом примере.

Для начала свернем схему и найдем эквивалентное сопротивление. R2 и R3 соединены параллельно.

Найдем по закону Ома ток источника и напряжение на R23, учитывая, что r1 и R23 соединены последовательно, следовательно, сила тока одинаковая.

Теперь проверим правильность с помощью баланса мощностей.

Небольшое различие в значениях связано с округлениями в ходе расчета.

С помощью баланса мощностей, можно проверить не только простую цепь, но и сложную. Давайте проверим сложную цепь из статьи метод контурных токов.

Как видите независимо от сложности цепи, баланс сошелся, и должен сойтись в любой цепи!

Источник

Погрешность в балансе мощностей

Сделал расчёт по методу контурных токов. Направление контурных токов совпадает с направлением обхода контуров.

Нашёл контурные токи: I22 = 1,83 А I33 = 2,59 А I44 = -0,57 А

Вопрос: правдиво ли выглядит?

Нужно посчитать погрешность измерений (по примеру). Мне не ясно из примера как нашли погрешность Нужно посчитать погрешность измерений.(по примеру) Мне не ясно из примера как нашли погрешность.

Задача о балансе оборудования После завершения литья в литейном цехе отливка должна перенесена в цех, где происходит ее.

не достаточно денег на балансе # Делаем ставку if (isset($_POST) and isset($_POST) and isset($_POST))

Денег на балансе нет а интернэт есть! Вообщем уехал в дургой город переустановил там винду,попользовался местной сетью(пароль вводить там.

Сообщение от Gambit_88

OldFedor

, Взялся за расчёт по методу узловых потенциалов относительно узла D. Получил довольно отличные от рассчитанных ранее токи. Собственная проводимость: GAA = 1/R2 + 1/R3 = 0,17 GBB = 1/R2 + 1/R4 + 1/R5 = 0,246 GCC = 1/R4 + 1/R6 = 0,15 Общая проводимость: GAB = GBA = -1/R2 = -0,076 GAC = GCA = 0 GBC = GCB = -1/R4 = -0,076 Узловые токи: JAA = -E2/R2 + J1 = -0,03 JBB = E2/R2 = 3,03 Здесь вопрос: JCC = или 0 — J1, т.е.
-3
?

Добавлено через 32 минуты

Пробовал оба значения, но результаты в обоих случаях далековаты:

I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
3 2,29 0,72 -0,65 1,64 0,66 1,2
-3 3 2,65 0,35 -1,84 0,81 -1,18 15,62

Добавлено через 10 минут

I1 = J1 I2 = (фA — фB + E2) / R2 I3 = (фA — фD) / R3 I4 = (фC — фB) / R4 I5 = (фB — фD) / R5 I6 = (фC — фD) / R6 I7 = фD — фC + E7

И, естетственно, баланс при таком тоже далёк от посчитанного выше.

Источник

0 / 0 / 0

Регистрация: 08.11.2014

Сообщений: 6

1

Не сходится баланс мощностей

08.11.2014, 22:49. Показов 13207. Ответов 12


Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Сделал систему контуров, нашел токи, сделал проверку баланса мощностей не отошло. Могли бы вы проверить, правильность уравнений



0



0 / 0 / 0

Регистрация: 08.11.2014

Сообщений: 6

08.11.2014, 22:52

 [ТС]

2

фото

Миниатюры

Не сходится баланс мощностей
 

Не сходится баланс мощностей
 



0



7483 / 4147 / 474

Регистрация: 25.08.2012

Сообщений: 11,529

Записей в блоге: 11

08.11.2014, 22:59

3

Конечно.
Только решение текстом в тему.
Рисунок перевернуть.



1



0 / 0 / 0

Регистрация: 08.11.2014

Сообщений: 6

09.11.2014, 07:57

 [ТС]

4

вот ход решения

 Комментарий модератора 
Правиала форума:

5.18. Запрещено размещать задания и решения в виде картинок и других файлов с их текстом.



0



0 / 0 / 0

Регистрация: 08.11.2014

Сообщений: 6

09.11.2014, 08:23

 [ТС]

5

может быть, я еще неверно расписал проверку на узлах?



0



4182 / 2824 / 713

Регистрация: 16.09.2012

Сообщений: 11,500

09.11.2014, 10:10

6

Сначала приучи себя к порядку. Токи принято привязывать к сопротивлению, а не от фонаря.
Токи посчитаны неправильно. Отсюда все болезни. Искать чужие ошибки-не царское дело.



0



0 / 0 / 0

Регистрация: 08.11.2014

Сообщений: 6

09.11.2014, 10:27

 [ТС]

7

все токи привязаны, на рисунке все, на мой взлгяд, все точно показано. интересует больше всего ур-ия контуров. хотелось бы узнать они правильные или нет.



0



10229 / 6607 / 498

Регистрация: 28.12.2010

Сообщений: 21,159

Записей в блоге: 1

09.11.2014, 12:11

8

Уже ничего не показано. Приучайте себя выкладывать задание, исходные данные и решение текстом в теме. Схемы отдельно картинкой.



0



7483 / 4147 / 474

Регистрация: 25.08.2012

Сообщений: 11,529

Записей в блоге: 11

09.11.2014, 12:21

9

Ошибки.

Не сходится баланс мощностей

Контроль.

Не сходится баланс мощностей



0



4182 / 2824 / 713

Регистрация: 16.09.2012

Сообщений: 11,500

09.11.2014, 12:43

10

Цитата
Сообщение от OldFedor
Посмотреть сообщение

Ошибки.

Акелла, у меня Е1=3 В. Кто из нас не туда смотрел?



0



OldFedor

09.11.2014, 12:58

Не по теме:

Цитата
Сообщение от Hant
Посмотреть сообщение

у меня Е1=3 В

Был скрин, там было 9 и 18 В.
Или что-то поменялось, а я со слепу пропустил?



0



0 / 0 / 0

Регистрация: 08.11.2014

Сообщений: 6

09.11.2014, 15:47

 [ТС]

12

OldFedor, большое спасибо, баланс сошелся.



0



OldFedor

09.11.2014, 16:17


    Не сходится баланс мощностей

Не по теме:

Бейтесь дальше.



0



Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про баланс мощностей, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое
баланс мощностей , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электротехника, Схемотехника, Аналоговые устройства.

. Об этом говорит сайт https://intellect.icu Составляем уравнения для определения мощности приемника:

ΣРпр = Σ I²•R

Составляем уравнения для определения мощности источника:

ΣPист =Σ E•I

Баланс сходится при условии равенства уравнений мощностей источника и приемника, т.е.:

ΣРпр = ΣPист

Баланс считается сошедшимся, если погрешность не сходимости составляет не более 2%

Тебе нравиться баланс мощностей? или у тебя есть полезные советы и дополнения? Напиши другим читателям ниже. Надеюсь, что теперь ты понял что такое баланс мощностей
и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания,
то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории
Электротехника, Схемотехника, Аналоговые устройства

Из статьи мы узнали кратко, но емко про баланс мощностей

Составим уравнение
баланса мощностей для преобразованной
схемы (рис. 2) с учетом выбранного на ней
положительного направления токов

1.
Определяем режим работы каждого активного
элемента, руководствуясь правилом. Если
истинное положительное направление
тока, протекающего через источник ЭДС
(которое можно определить только в
результате расчета), совпадает с
положительным направлением ЭДС этого
источника, то активный элемент работает
в режиме генератора. В противном случае
он работает в режиме приемника.

Сопоставляя
на рис. 2 заданное положительное
направление токов, знаки рассчитанных
токов и положительное направление ЭДС
активных элементов, определяем их режим
работы

Источник
ЭДС
— приемник,;

источник
ЭДС
— генератор,.

2.
Составляем и численно проверяем
корректность уравнения баланса мощностей
(значения токов берем посчитанными
методом контурных токов; мощность на
пассивных приемниках определяем по
закону Джоуля-Ленца)

,где

.

Видно,
что значения суммарных мощностей
практически совпадают. В то же время на
примере баланса мощностей покажем
проверку корректности расчета любого
параметра, указанного в задании.
Воспользуемся абсолютным значением
относительной погрешности

Расчет
считается корректным, если
.
Итак пятый пункт задания и все задание
выполнены.

Задание 2 Анализ и расчёт однофазной цепи переменного тока

1.2.1.
Выписать значения параметров элементов
однофазной цепи переменного тока.

1.2.2.
Пользуясь обобщённой схемой цепи (рис.
2), вычертить в соответствии с ГОСТ
расчётную схему цепи (оставляя в её
ветвях только указанные в варианте
элементы) с обозначением условно
положи­тель­ных направлений
напряжений и токов ветвей.

1.2.3.
Рассчёт однофазную цепь переменного
тока методом преобразования (свёртывания)
схемы:

а)
нахождение комплекса входного
сопротивления схемы Z1-3,
предварительно записав выражения и
определив значения комплексов
сопротивлений ветвей Z1,
Z2
и
Z3;

б)
определение по закону Ома комплекса
входного тока I1;

в)
рассчитать комплексы токов I2
и
I3
в
параллельных ветвях схемы; пользуясь
правилом делителя тока,

г)
рассчёт комплексов напряжений U1
и
U23
ветвей;

д)
запись выражения комплексов полных
мощностей S1,
S2
и
S3
ветвей
и их полные значения;

е)
комплекс полной мощности S1-3,
потребляемой цепью, и комплекс полной
мощности S,
отдаваемой цепи источником энергии U,
и на их основе определение соответствующие
активные и реактивные мощности.

1.2.4.
Расчёт цепи и проверка условия баланса
активных и реактивных мощностей.

Допустимые
расхождения в балансах мощностей 
не более 3-4 %.

1.2.5.
По результатам расчёта построить
(рекомендуется на миллиметровой бумаге)
в комплексной плоскости векторную
диаграмму напряжений и токов ветвей
исходной схемы цепи, выбрав масштабы
для напряжений и токов таким образом,
чтобы рисунок с диаграммой занимал не
менее половины листа тетради. На векторной
диаграмме отметить (стрелками) направления
углов сдвига фаз между напряжениями и
токами ветвей цепи, а также угол сдвига
фаз между напряжением и током на входе
цепи.

1.2.6.
Провести проверку правильности расчёта
задания 2 посредством сравнения полученных
данных с данными, рассчитанными по
программе тренажера МФС, установленного
на компьютере в специализированной
лаборатории (классе) кафедры. Инструкция
по работе с тренажёром выводится на
экран дисплея при щелчке мышью на кнопке
«Справка», расположенной внизу входного
интерфейса тренажера МФС.

1.2.7.
Сформулировать выводы по результатам
выполненного задания 2, отметив, в
частности, каков характер нагрузки для
источника энергии являет собой исследуемая
цепь.

Баланс мощностей

При решений электротехнических задач, часто нужно проверить правильность найденных значений. Для этого в науке ТОЭ, существует так называемый баланс мощностей.

Баланс мощностей – это выражение закона сохранения энергии, в электрической цепи. Определение баланса мощностей звучит так: сумма мощностей потребляемых приемниками, равна сумме мощностей отдаваемых источниками. То есть если источник ЭДС в цепи отдает 100 Вт, то приемники в этой цепи потребляют ровно такую же мощность. 

Или

Проверим это соотношение на простом примере.

Для начала свернем схему и найдем эквивалентное сопротивление. R2 и R3 соединены параллельно.

 

Найдем по закону Ома ток источника и напряжение на R23, учитывая, что r1 и R23 соединены последовательно, следовательно, сила тока одинаковая. 

Найдем токи I2 и I3

Теперь проверим правильность с помощью баланса мощностей. 

Небольшое различие в значениях связано с округлениями в ходе расчета.

С помощью баланса мощностей, можно проверить не только простую цепь, но и сложную. Давайте проверим сложную цепь из статьи метод контурных токов.

 Как видите независимо от сложности цепи, баланс сошелся, и должен сойтись в любой цепи!

  • Просмотров: 107331
  • Не существует ошибок есть только уроки
  • Не существует идеального времени для какого либо решения какая ошибка лексическая
  • Не суй своего носа куда не следует ошибка
  • Не стыдно само незнание а нежелание знать ошибка
  • Не стремлюсь быть лучше оригинальной хочу оставаться сама собой ошибка