Исследование сигналов, проходящих через линейную электрическую цепь
Расчет линейной цепи однофазного синусоидального тока. Определение токов в ветвях и напряжения на элементах электрической цепи символическим методом. Расчет переходных процессов при постоянных входных воздействиях классическим и операторным методами.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.08.2012 |
| Размер файла | 363,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
15
КУРСОВАЯ РАБОТА
"Исследование сигналов, проходящих через линейную электрическую цепь".
Оглавление
- Задание №1
- Расчет линейной цепи однофазного синусоидального тока
- Задание №2
- Расчет переходных процессов при постоянных входных воздействиях
Задание №1
Расчет линейной цепи однофазного синусоидального тока
1. Изобразим расчетную схему (Рис.3.1.8.) и запишем в таблицу значения параметры:
Таблица №1. Значения параметров цепи для задания №1
|
Схема |
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
L1 |
C1 |
C2 |
E |
T |
|
|
кОм |
кОм |
кОм |
кОм |
мГн |
пФ |
пФ |
В |
мкс |
||
|
3.1.8 |
21 |
36 |
74 |
58 |
0.068 |
0,05 |
0,026 |
12 |
0,01 |
Расставим токи направления и примем за начала обсчёта току А
2. Определить токи в ветвях и напряжения на всех элементах электрической цепи символическим методом при заданном источнике синусоидальной ЭДС е = Emsinщt = Esinщt.
В первую очередь перейдем от мгновенных значений ЭДС к ее комплексным действующим значениям. Переход осуществляется только от положительной синусоиды
Угловая частота:
Cопротивления реактивных элементов:
Ом
Ом
Ом
Найдём сопротивление параллельного участка цепи с элементами R3, R4, C2
Находим эквивалентное сопротивление цепи с элементами: R2, С1
Находим эквивалентное сопротивление цепи с элементами: Z34, Z21
Находим эквивалентное сопротивление всей цепи:
По закону Ома найдём общий ток в цепи и обозначим его как: I1
Вычислим напряжения на сопротивлениях R1 и L1:
Находим ток в ветви: I2, I3
Вычислим напряжения на элементах: R2, C1, R3
Находим ток в ветви: I4, I5
Из выражения тока I5 находим напряжение на: R4, C2
В результате расчетов получены следующие значения, представленные в таблице: комплексы действующих значений токов и напряжений:
|
Комплексы действующих токов и напряжений |
Мгновенные значения токов и напряжений |
|
Задание №2
Расчет переходных процессов при постоянных входных воздействиях
Для рисунка 3.3.8 рассчитать закон изменения заданного параметра в течение переходного процесса при замыкании ключа S.
Решение выполнить классическим и операторным методами.
Таблица №2. Исходные данные к контрольному заданию №2
|
схема |
R1 |
R2 |
R3 |
L |
С |
U |
найти |
|
|
кОм |
кОм |
кОм |
мГн |
мкФ |
В |
|||
|
3.3.8 |
2,5 |
1,5 |
1 |
100 |
0,3 |
15 |
iL (t) |
I) Расчет классическим методом
Расчет режима до коммутации (при )
по независимым начальным условиям:
Составим характеристическое уравнение и найдем его корни
Находим корни характеристического уравнения.
Ток ёмкости ищем как сумму принуждённой и свободной составляющей:
Расчет установившегося режима после коммутации.
Так как корни хар. уравнения комплексно-сопряжённые - то свободную составляющую ищем в виде:
Формула тока индуктивности примет вид:
Для определения постоянной интегрирования запишем производную тока индуктивности
В первый момент после коммутации ёмкости представляет собой к. з., а индуктивности разрыв цепи.
Определим постоянные интегрирования по начальным условиям
Из первого уравнения: подставим во второе.
Окончательно ток индуктивности запишем как:
График функции представлен на рисунке:
II. Расчет операторным методом.
Составим эквивалентную схему для изображений для момента времени
До коммутации тока в индуктивности нет.
В цепи нулевые начальные условия:
линейная электрическая цепь ток
Изображения тока:
Изображение постоянного тока:
По 1-му закону Кирхгофа:
Окончательно изображение тока индуктивности запишем как:
Подставляем числовые значения и получаем:
Изображение тока представляет собой отношение 2х функций переменного”p”, и степень многочлена F2 (p), больше степени многочлена F1 (p), т. е IL (p) представляет собой правильную дробя.
Оригинал тока находим, используя формулу разложения:
Для того чтобы воспользоваться формулой разложения необходимо найти корни знаменателя.
Корни уравнения: F2 (p) =0
К двум корням, которые вычислены в классическом методе, добавляется еще третий корень P3=0. Наличие третьего корня свидетельствует о существовании принуждённой составляющей.
Подставим значение корней в полученные выражения:
Подставим полученные значения в формулу разложения:
Окончательно получаем:
График функции представлен на рисунке
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов и узловых напряжений. Электрические цепи однофазного тока, определение показаний ваттметров. Расчет параметров трехфазной электрической цепи.
курсовая работа [653,3 K], добавлен 02.10.2012Расчет токов во всех ветвях электрической цепи методом применения правил Кирхгофа и методом узловых потенциалов. Составление уравнения баланса мощностей. Расчет электрической цепи переменного синусоидального тока. Действующее значение напряжения.
контрольная работа [783,5 K], добавлен 05.07.2014Специфические особенности расчета цепи постоянного тока классическим методом. Характеристика и расчет цепи постоянного тока операторным методом. Сравнительный анализ результатов произведенных расчетов. Особенности расчета цепи синусоидального тока.
реферат [863,1 K], добавлен 30.08.2012Моделирование электрической цепи с помощью программы EWB-5.12, определение значение тока в цепи источника и напряжения на сопротивлении. Расчет токов и напряжения на элементах цепи с использованием формул Крамера. Расчет коэффициента прямоугольности цепи.
курсовая работа [86,7 K], добавлен 14.11.2010Расчет тока в катушке классическим и операторным методами для заданной электрической цепи с постоянной электродвижущей силой. Применение метода характеристического уравнения для определения вида свободной составляющей. Закон изменения тока в катушке.
курсовая работа [385,0 K], добавлен 02.11.2021Расчет линейной электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа, методом контурных токов, узловых. Расчет баланса мощностей цепи. Определение параметров однофазной линейной электрической цепи переменного тока и их значений.
курсовая работа [148,1 K], добавлен 27.03.2016Вычисление численного значения токов электрической цепи и потенциалов узлов, применяя Законы Ома, Кирхгофа и метод наложения. Определение баланса мощностей и напряжения на отдельных элементах заданной цепи. Расчет мощности приемников (сопротивлений).
практическая работа [1,4 M], добавлен 07.08.2013Исследование линейной электрической цепи. Расчет источника гармонических колебаний, тока, напряжения, баланса мощностей электромагнитной системы. Реактивное сопротивление выходных зажимов четырехполюсника. Расчет переходных процессов классическим методом.
курсовая работа [830,6 K], добавлен 11.12.2012Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом узловых напряжений. Составление баланса мощностей. Векторная диаграмма симметричного треугольника, несимметричной звезды. Трехфазная цепь, показания ваттметров.
контрольная работа [748,3 K], добавлен 21.09.2013Расчет электрических цепей с одним и двумя энергоемкими элементами классическим и операторным методами. Нахождение реакции линейной цепи на произвольное внешнее воздействие по ее переходной, импульсной характеристикам. Расчет напряжения на элементах цепи.
курсовая работа [667,1 K], добавлен 30.05.2015
