3622 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

1. Оформление и защита работы

 

Расчетно-графическая работа “Расчет режима и характеристик  линейных  электрических цепей “  оформляется на листах стандартного размера, бумага может быть клетчатой. Все записи ведутся только на одной стороне листа, листы обязательно нумеруются. На титульном листе указываются номер группы студента, фамилии и инициалы студента и преподавателя, ведущего занятия в группе.

Первый лист должен содержать текст задания, пояснения по выбору  схемы и параметров элементов, расчетную схему и исходные данные. Структура пояснительной записки должна соответствовать пунктам задания. Для  электрических величин необходимо использовать стандартные обозначения. Графики должны выполняться на миллиметровой или клетчатой бумаге. Основной тип  масштаба для графиков  - равномерный.

При расчете по формулам сначала вместо каждого символа подставляется его численное значение, в ответе указываются единицы измерения рассчитанной величины. При выполнении вычислений должны использоваться три – четыре значащие цифры.

Выполненная работа сдается преподавателю на проверку. На защиту представляется работа, в которой учтены все замечания и указания, сделанные преподавателем. Работа считается защищенной, если студент успешно прошел собеседование и правильно решил контрольные задачи по теме выполненной работы.

 

2. ЗАДАЧА № 1

 

Задание.  Найти мгновенные значения токов ветвей и рассчитать  активные мощности, генерируемые источниками и потребляемые пассивными элементами схемы

 

Указания. Схема имеет два узла, между которыми включены три ветви. Возможные варианты первой ветви изображены на рис.2.1, второй – на рис.2.2, третьей – на рис.2.3. Выбор набора ветвей производится в соответствии с номером варианта задания   Nв из табл.2.1, в которой  n1, n2, n3 - номера ветвей, изображенных  соответственно на  рис.2.1, рис.2.2, рис.2.3. Nв= a + Nж , где a задает всей группе преподаватель, Nж - номер фамилии  студента  в списке группы. Параметры элементов схемы приведены ниже:
R1=100 Ом,  R2=500 Ом,  R3=200 Ом,  R4=400 Ом,  R5=250 Ом,

L1=10-2 Гн,  L2=2*10-2Гн,  L3=5*10-3Гн,  L4=3*10-2Гн,

C1=5*10-7Ф,  C2=10-6Ф,  C3=2.5*10-7Ф,  C4=2*10-7Ф,   
e1=100sin(ωt+30˚) В, e2=40sin(ωt-60˚) В,     e3=60sin(ωt-90˚) В,
e4=80sin(ωt+45˚) В, j1=0.3sin(ωt-90˚) А, j2=0.5sinωt  А, j3=0.2sinωt А.
Угловая частота   ω  равна  104 с-1 для четных  Nж , а для нечетных  Nж
ω   равна  2*104 с-1.
Расчет токов ветвей следует производить символическим методом. Комплексные амплитуды (или комплексные действующие значения) можно рассчитывать методом уравнений Кирхгофа, методом наложения или методом свертывания (в схемах с одним источником).

Таблица 2.1 ( см. также с.3 и 4)

NВ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

1

3

2

4

3

6

4

2

1

3

5

2

1

5

n3

1

1

1

1

1

5

1

2

1

1

2

1

5

2

 

NВ

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

3

2

5

6

5

2

6

4

5

6

2

4

3

1

n3

3

2

2

1

2

5

1

4

2

1

1

1

5

1

Продолжение табл. 2.1

NВ

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

5

6

4

1

1

4

2

6

3

1

3

2

6

3

n3

5

1

2

2

1

4

1

1

2

1

1

2

4

1

 

 

NВ

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

2

4

1

2

6

1

4

1

4

2

1

3

1

6

n3

3

1

2

2

1

4

2

2

2

2

1

2

3

2

 

 

NВ

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

3

1

4

3

4

3

1

4

2

3

4

6

4

2

n3

4

2

1

2

2

4

2

5

1

2

2

2

3

3

 

 

NВ

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

6

3

1

6

1

4

3

5

1

6

1

2

3

4

n3

2

6

3

2

2

2

2

1

3

2

3

3

3

3

 

 

NВ

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

3

6

2

2

3

6

6

2

2

4

3

4

1

1

n3

1

2

3

3

3

3

3

5

3

5

3

3

2

3

Окончание табл.2.1

NВ

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

1

4

3

4

6

2

2

5

4

6

6

1

4

3

n3

4

3

3

3

3

3

5

2

6

3

3

3

1

3

 

 

NВ

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

6

3

2

1

2

5

4

4

6

1

2

3

6

6

n3

3

3

5

4

5

2

4

1

3

4

5

4

2

4

 

 

NВ

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

4

1

4

3

4

3

1

6

2

3

4

6

4

2

n3

2

4

3

4

4

1

4

4

5

4

4

4

2

6

 

 

NВ

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

3

3

1

6

1

5

3

1

4

6

1

2

6

4

n3

2

4

5

4

4

2

4

3

4

4

5

6

1

5

 

 

NВ

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

n1

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

n2

2

6

4

3

3

1

6

5

1

3

4

4

2

3

n3

4

4

4

5

5

1

5

4

5

5

5

5

1

5

 

Рис. 2.1

 

Рис. 2.2

 

Рис. 2.3

3. ЗАДАЧА № 2

 

Задание. Найти передаточную функцию  H(p)  и переходную характеристику  h(t).  Записать выражения для АЧХ и ФЧХ. Построить графики  АЧХ , ФЧХ , h(t).

Указания. Номер схемы Nсх и выходная величина  x определяются из табл.3.1 по номеру варианта  Nв = a + Nж ,где а задается всей группе преподавателем, Nж – номер фамилии студента в списке группы. Схемы приведены на рис.3.1. Входной величиной  для нечетных  Nв является напряжение  u ,а для четных  Nв – ток  i. Параметры элементов схемы выбираются из табл.3.2 по значению  параметра  n: для нечетных Nгр n=1, для четных Nгр n=2, где   Nгр номер группы.

Задание  можно  выполнять  в  различной  последовательности:

сначала  найти передаточную функцию и затем , используя взаимосвязи между характеристиками, получить  h(t) ; можно, наоборот, – классическим методом  рассчитать переходную  характеристику  и  затем перейти от  h (t)  к  H (p).

 

Графики  должны быть построены на клетчатой бумаге с постоянным масштабом по осям координат. В записке необходимо привести расчеты значений АЧХ и ФЧХ, хотя бы в трех характерных точках, постоянной времени, начального и конечного значений переходной характеристики.

Таблица 3.1 (см. также с. 7  ,  8)

Nв

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Nсх

10

7

4

1

13

11

18

12

15

3

22

6

14

8

x

u12

u14

i

u13

u23

u14

u34

u15

u23

u12

u24

u13

i

u14

 

 

Nв

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

Nсх

4

13

7

10

20

5

11

9

16

1

2

13

15

17

x

i3

u15

i

i1

u34

u14

i

u13

u12

i1

u12

u23

i

u12

 

 

Nв

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

Nсх

4

12

23

10

5

11

3

6

13

8

2

16

12

4

x

u23

u45

u23

u13

u24

u12

i

i2

i

u12

i1

u14

i

u14

Продолжение табл. 3.1

Nв

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

Nсх

9

17

14

13

21

11

13

1

9

12

10

3

4

2

x

i

u43

u24

u14

u35

u24

u34

u23

u12

u23

i

u13

i4

u13

 

 

Nв

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

Nсх

22

5

13

8

16

11

12

15

10

14

6

19

24

2

x

u35

u34

u24

u23

u13

i1

u24

u14

i4

u23

i

u34

u23

i2

 

 

Nв

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

Nсх

13

5

7

12

1

17

16

10

8

4

13

15

20

2

x

u25

u23

u24

u34

i1

u42

i

u12

i

u23

i1

u23

u32

u12

 

 

Nв

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

Nсх

12

5

7

3

6

11

9

1

13

4

8

12

15

19

x

u23

u24

u34

i1

u23

u23

u23

i2

u45

u24

u12

u24

u34

i1

 

 

Nв

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

Nсх

10

7

2

14

11

18

16

4

24

3

6

16

5

10

x

u23

u23

i

u34

u12

u34

u23

u34

u34

u23

i1

u12

u34

i2

 

 

Nв

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

Nсх

7

13

2

19

8

12

11

4

14

16

10

5

21

6

x

i4

u24

u23

u25

u23

u25

u23

u13

u23

u13

i2

i3

u23

u23

 

 

Nв

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

Nсх

8

7

12

2

3

11

4

15

1

5

4

8

14

17

x

u13

u24

u34

i3

u12

u34

u34

u24

u12

i2

u24

u13

u34

u23

 

 

Окончание  табл.3.1

Nв

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

Nсх

10

7

1

2

11

4

6

13

5

9

12

15

23

10

x

i3

u34

i

u23

u34

i2

u12

u25

i4

u23

u25

u34

u34

u23

 

 

Nв

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

Nсх

1

7

19

2

8

14

11

12

5

9

7

16

5

13

x

u23

u13

u34

i1

u24

i2

u24

i4

i3

u12

u13

u23

u23

u45

 

 

 

Таблица 3.2

n

L1,

мГн

L2, мГн

L3, мГн

M, мГн

C,  мкФ

R1, кОм

R2, кОм

R3, кОм

R4, кОм

R5, кОм

R6, кОм

1

40

10

40

20

0.1

5

20

8

4

4

16

2

20

4

1

2

0.5

4

4

12

1

2

2

 

 

n

R7, кОм

R8, кОм,

R9, кОм

R10, кОм

R11, кОм

R12, кОм

R13, кОм

R14, кОм

R15, кОм

R16, кОм

R17, кОм

1

8

15

5

20

6

12

10

20

5

10

10

2

4

18

6

12

8

24

10

10

2.5

5

5

 

 

 

 

Рис.3.1( см. также    с. 9 , 10 , 11 )

 

Рис.3.1 (продолжение)

 

 

 

Рис.3.1 (продолжение)

 

 

 

 

 

 

Рис.3.1 (окончание)

 

 

 

 

 

Библиографический  список

 

1.Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники.

Электрические цепи. М.: Гардарики , 2002. 638 с.

2. Немцов М.В. Электротехника и электроника. М.: МЭИ, 2003. 596 с.

3. Попов В.П. Основы теории цепей  М.: Высшая школа , 2003. 575 с.

 

 

 

Содержание

 

1.Оформление и защита работы     ……………………………………….1

2.Задача № 1 ... …………………………………………………………….2

3.Задача № 2... ……………………………………………………………..6