Дугинов Л.А. L.duginov@mail.ru
Ключевые слова: методы расчёта, методические пособия, электрические схемы, лампы накаливания, нелинейные сопротивления.
Введение
Для оценки точности расчётов, проведённых по старому "популярному" методу в Интернете были найдены три выполненных расчёта одной и тоже эл-схемы рис.1, но с разными значениями напряжения Eo и номинальных параметров ламп L1 и L2. Все три расчёта были заново пересчитаны, но уже по новому методу. Результаты всех 6-ти расчётов (старых и новых) сведены в одну таблицу, показанную ниже.
Рис. 1 Эл-схема с 2-мя лампами накаливания
Условные обозначения: Eo - напряжение в сети, Iob --- проходящий ток в сети, L1-L2 ---лампы накаливания, R1-R2 ---омические сопротивления ламп, U1-U2 --- падения напряжения на лампах L1-L2, W1-W2- мощность нагрева ламп.
Ниже опубликован текст 1-го варианта расчёта эл-схемы (рис.1), выполненный по старому (популярному) методу. Остальные два варианта рассчитаны по одному и тому же старому методу, вся разница только в параметрах ламп L1-L2 (номинальные мощности W1-W2 и напряжения U1-U2, указанные на лампах) и по напряжению в сети Eo.
Расчёт эл-схемы (рис.1) по старому "популярному" методу (1-й вариант)
Методика старого (популярного) расчёта (схема рис.1, 1-й вариант).
Полная распечатка из Интернета неизвестного автора
Методика нового расчёта (схема рис.1, 1-й вариант).
Выводы
- После изучения старого метода расчёта первое. что бросается в глаза-это расчёт сопротивлений R1 и R2 ламп L1 и L2 по номинальным параметрам, указанных на лампах. Далее авторы определяют ток Iob в схеме по формуле: Iob=Eo/(R1+R2). Как всё просто оказывается: не надо рисовать ВАХ для каждой лампы, а затем их суммировать по току Iob и только после этого определять общий ток Iob.
- Складывать сопротивления R1 и R2 можно было бы, если допустить,что лампы L1 и L2 имеют линейные ВАХ, сопротивления которых не зависят от силы тока, проходящего через них. Но к сожалению лампы L1 и L2- имеют нелинейные сопротивления, величина которых сильно зависят от тока.
- Остаётся только одно оправдание этого популярного метода расчёта. Конечно, верно, что с увеличением тока происходит нагрев спирали лампы и в результате резко увеличивается её сопротивление (в 10-15 раз), но мы работаем когда лампы уже горят и поэтому можно считать , что сопротивление ламп мало меняется!
- Вот чтобы проверить это утверждение я нашёл 3 расчёта в Интернете, выполненные по алгоритму популярной методики, и продублировал их 3-мя расчётами по новому методу. Результаты этих расчётов сведены в таблицу.
- Примеры расчёта сложных много-контурных эл-схем с лампами накаливания по новому методу опубликованы в л.1-5.
Таблица результатов трёх вариантов расчёта эл-схемы, показанной на рис.1, по двум методам (старый и новый)
Комментарии к таблице результатов трёх вариантов расчёта эл-схемы рис.1
Как видно из таблицы результатов величины старых параметров сильно отличаются от новых, рассчитанных соответственно по старому и новому методам. Это говорит о том, расчёт по старому "популярному" методу можно проводить только для получения очень приблизительной картины реального распределения токов, напряжений и мощностей не только в схеме рис.1, но и в любой расчётной схеме.
Литература
- Дугинов Л.А. Расчёт сложных электрических схем на постоянном токе, содержащих лампочки с вольфрамовыми спиралями. Сайт dzen.ru «Про Гидравлику и Электрику». 07.02.2025 г.
- Дугинов Л.А. Примеры решения новым методом малых и больших электрических схем с лампами накаливания. Сайт dzen.ru «Про Гидравлику и Электрику». 11.02.2025 г.
- Дугинов Л.А. Расчёт по новой методике средней схемы с двумя лампами накаливания. Сайт dzen.ru «Про Гидравлику и Электрику». 11.02.2025 г.
- Дугинов Л.А. Пример расчёта по новому методу сложной нелинейной схемы с регулятором лампами накаливания. Сайт dzen.ru «Про Гидравлику и Электрику». 12.02.2025 г.
- Дугинов Л.А. Тренажёр-программа расчёта по новому методу электрической схемы из шести сопротивлений, включая три лампы накаливания. Сайт dzen.ru «Про Гидравлику и Электрику». 17.02.2025 г.
- Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей. М., «Энергия», 1975
- Дьяконов В.П. Mathcad 8-12 для студентов. Серия «Библиотека студента» - М.: СОЛОН-Пресс,200