Переходные процессы в линейных электрических цепях
Ульяновский государственный технический университет
Кафедра «Электроснабжение»
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
И УСТАНОВИВШИЕСЯ РЕЖИМЫ В ЦЕПЯХ С МНОГОПОЛЮСНЫми
И НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Сборник индивидуальных заданий к расчетно-графической работе
по теоретическим основам электротехники
для специальности "Электроснабжение"
Составитель С. А. Курганов
Ульяновск 2012
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………...…………………………………. | 3 |
1. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПРИ ПОСТОЯННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ…………………………... ………………………………. | 4 |
2. РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ КЛАССИЧЕСКИМ МЕТОДОМ В цепях первого порядка при постоянном и гармоническом воздействии.………………………………... | 7 |
3. РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ОПЕРАТОРНЫМ МЕТОДОМ В цепях первого порядка при постоянном воздействии.………………………………... | 10 |
4. ПЕРВИЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НЕАВТОНОМНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ……………………………………… ………. | 10 |
5. АНАЛИЗ ПАССИВНЫХ ФильтрОВ .…………………. ……………… | 12 |
6. АНАЛИЗ РЕЖИМА ЛИНЕЙНЫХ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ….………… | 15 |
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ …………………………... Приложение. Образец титульного листа……………………………………. | 17 |
ВВЕДЕНИЕ
В настоящем сборнике приведены индивидуальные задания к расчетно-графической работе по второй части ТОЭ для студентов специальности "Электроснабжение". Задачи относятся к разделам: переходные процессы в линейных электрических цепях первого и второго порядка при постоянном и гармоническом воздействии, многополюсники, электрические фильтры, линейные магнитные цепи и нелинейные электрические цепи.
Решение этих задач позволит не только освоить методы анализа электрических и магнитных цепей, но и приобрести навыки их расчета.
Каждая задача рассматривается на очередном практическом занятии, которое проводится по результатам прочитанных лекций. На этом же занятии студент получает индивидуальное задание в соответствии с групповым и индивидуальным вариантами. Групповой вариант (их два в каждом задании – по числу учебных групп) определяется номером учебной группы, индивидуальный вариант (их 24) выбирается в соответствии с порядковым номером студента в учебном журнале.
Задача решается студентом самостоятельно в течение двух недель. На очередном практическом занятии решение должно быть представлено преподавателю.
Для решения задачи требуется изучение теоретического материала по учебникам [1] или [2], в которых можно познакомиться и с примерами выполнения аналогичных задач. Решение таких же задач можно найти в сборниках [3–5].
Методические указания к выполнению задач по переходным процессам и магнитным цепям можно найти в [6], по расчету нелинейных цепей – в [7]. Некоторые формулы для расчета режимов фильтров нижних частот приведены в [8]. Символьный анализ электрических и магнитных цепей можно выполнить с помощью методов, изложенных в учебных пособиях [9–12]. Отчет по расчетно-графической работе должен быть сдан преподавателю не позднее, чем на зачетной неделе.
Правила оформления отчета. Отчет должен содержать решения всех 6-ти задач и иметь единый титульный лист, образец которого приведен в Приложении. Оформляется в печатном или рукописном виде на листах формата А4. Поля слева – не менее 20 мм. Поля справа, вверху и внизу – не менее 10 мм. Решение каждой задачи начинается на новом листе и содержит: название задачи, задание по пунктам и решение в соответствии с пунктами задания. Оформление схем, таблиц и графиков выполняется по образцам, приведенным в настоящем сборнике. Перечеркивание и переправление текста и формул не допускается. Исправления в отчет вносятся после закрашивания ошибочного текста белой краской.
1. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПРИ ПОСТОЯННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
Дано:
1) схема электрической цепи в соответствии с индивидуальным вариантом (табл. 1.1), содержащая только идеальные элементы;
2) диод моделируется нелинейным резистором с кусочно-линейной характеристикой при
и
при
(рис. 1.1), где Rо = 1 Ом и Rз = 1000 Ом – сопротивления открытого и закрытого диода соответственно.
2) параметры линейных элементов в соответствии с групповым вариантом (табл. 1.2).
Требуется:
1) построить резистивную схему замещения по постоянному воздействию;
2) методом эквивалентного генератора (или другим методом) получить формулу для выходной величины UH или IH (указана на схеме);
3) найти численное значение UH или IH при заданных значениях параметров элементов;
4) вывести формулу (формулы) для напряжения и тока диода;
5) найти численное значение для напряжения и тока диода;
5) записать символьную функцию мощности PH на нагрузке RH;
6) найти численное значение мощности.
Таблица 1.1. Схемы нелинейных цепей при постоянном воздействии
| 2
![]() | 3
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4
| 5
![]() | 6
![]()
![]() ![]() ![]() ![]()
![]()
![]() ![]() ![]() |
Продолжение табл.1.1
7
![]() | 8
| 9
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
![]() ![]()
| 11
![]() ![]() ![]() ![]()
![]()
| 12
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
13
![]() | 14
![]() | 15
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | 17
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ![]() |
Окончание табл. 1.1
![]()
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
| 20
![]() | 21
| |||||||||||||||||
| 23
| 24
![]() |
![]() |