Перейти к содержанию

Добавлен раздел "Видеовопросы". Просьба ознакомиться с правилами нового раздела.

  • записей
    20
  • комментария
    112
  • просмотров
    82 647

Расчёт цепей постоянного тока

Kompas

1 927 просмотров

Расчёт цепей постоянного тока с использованием Mathcad

 

Подобные расчёты, мы студенты конца 60 и начала 70 годов выполняли с помощью логарифмической линейки и арифмометра, была ещё арифметическая линейка, которая позволяла производить сложение и вычитание чисел, других вычислительных устройств, мы не имели.

Была ещё, правда возможность пойти в специальный класс, где стояли первые большие электронные калькуляторы, но там обычно всегда было занято. Теперь другая эпоха, почти у всех пользователей есть компьютеры и смартфоны, которые уже вполне конкурируют с компьютерами и подобные задачи решаются элементарно, есть куча математических программ, но наиболее подходящим для инженерных расчётов, студентам я рекомендую Mathcad. С его помощью можно решить задачу любой сложности, кроме того у него колоссальные графические возможности. Так что ребята, я обращаюсь к студентам, учитесь – РОССИИ нужны грамотные инженеры.

Возможности Mathcad, я хочу продемонстрировать на примере расчёта цепей постоянного тока, схема повышенной сложности, нам такие задачки не предлагали (в расчётной схеме никогда не было более 3 контуров), т.к. решить систему уравнений > 3, в ручном режиме сложно.

 

 

Для решения задачи - необходим творческий подход : наименование резисторов и выбранное направление токов, выбирают так, чтобы легко было составлять уравнения. Всё это подробно показано на картинках – распечатанное решение задачи в Mathcad

 

Какой вывод можно сделать в результате этих расчётов?

1. Абсолютно точным методом расчёта, является метод с использованием законов Кирхгофа 1 и 2. Погрешность расчёта - это погрешность самой программы.

2.Метод контурных токов имеет небольшую погрешность в расчётах т.к. он использует только 2 закон Кирхгофа и контроля токов в узлах по 1 закону Кирхгофа не производится. Для 3 контуров погрешность расчёта очень мала, с увеличением числа контуров погрешность увеличивается, как например в данном случае.

3. Решение задач расчёта цепей постоянного тока с большим числом контуров, нужно производить используя, при составлении системы уравнений, законы Кирхгофа 1 и 2 и конечно с использованием современной вычислительной техники.

Литература:

1. Е. Макаров, Инженерные расчёты в Mathcad;

2. http://www.ict.edu.r...0/panferov.pdf;

3. https://rep.bntu.by/....pdf?sequence=2

4. http://toe-mirea.ru/...load/file12.pdf



3 Комментария


Рекомендуемые комментарии

Решал на олимпиаде в техникуме систему из 3 контуров, про матрицы ничего не знали, калькулятор уже был, но гонять туда сюда уравнения заняло 40 минут. в первый и последний раз делал это врукопашку - считалось подвигом .

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий

Решал на олимпиаде в техникуме систему из 3 контуров, про матрицы ничего не знали, калькулятор уже был, но гонять туда сюда уравнения заняло 40 минут. в первый и последний раз делал это врукопашку - считалось подвигом .

Ещё что, рассчитать цепи переменного тока с несколькими контурами, построить векторные диаграммы, вот здесь действительно вылазят проблемы, когда векторная диаграмма не сходится. Про себя выругаешься и начинаешь расчёт поновой, проблема усугублялась тем, что все расчёты выполнялись тогда на логарифмической линейке, где точности можно достичь не более 2 знаков после запятой.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий

Mathcad хорош своей универсальностью, но для расчета/симуляции электрических цепей намного удобней использовать LTSpice. Он еще и свободный, в отличие от Mathcad. Да и в освоении куда проще Mathcad (как я недавно с удивлением обнаружил).

 

Чтобы решить старомодную студенческу задачку типа: определить импеданс в точках... придется чуть-чуть повыкручиваться, зато чтобы увидать эпюры токов и напряжений в любой точке сложной схемы при самых разных внешних воздействиях - достаточно нескольких кликов.

Поделиться этим комментарием


Ссылка на комментарий

×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.