Исследование сигналов, проходящих через линейную электрическую цепь
Расчет линейной цепи однофазного синусоидального тока. Определение тока в ветвях и напряжение на всех элементах электрической цепи символическим методом. Расчет переходных процессов при постоянных входных воздействиях классическим и операторным методом.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.10.2017 |
| Размер файла | 259,7 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/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Иркутский государственный технический университет
Кафедра РЭ и ЭРМ
КУРСОВАЯ РАБОТА
«Исследование сигналов, проходящих через линейную электрическую цепь»
по «Основам теории цепей»
Иркутск 2008
Оглавление
однофазный синусоидальный ток напряжение
1. Расчет линейной цепи однофазного синусоидального тока
1.1 Построение векторов тока и напряжения - Corel Graphics
2. Расчет переходных процессов при постоянных входных воздействиях
2.1 Классический метод
2.2 Операторный метод
Приложения
Результаты расчёта по программе - MathCAD
1.1 Расчет линейной цепи однофазного синусоидального тока
1. Изобразим расчётную схему (Рис. 3.1.8.) и запишем в таблицу значения параметры:
Рис. 3.1.8
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
Рис. 3.1.8
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 перейдём от мгновенных значений ЭДС к ее комплексным действующим значениям. Переход осуществляется только от положительной синусоиды
Угловая частота:
Cсопротивления 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 |
|
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) |
2.1 Классический метод
Расчет режима до коммутации (при )
по независимым начальным условиям:
Составим характеристическое уравнение и найдём 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
Размещено на http://www.allbest.ru/
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:
Размещено на http://www.allbest.ru/
2.2 Расчет операторным методом
Составим эквивалентную схему для изображений для момента времени
До коммутации тока в индуктивности нет.
В цепи нулевые начальные условия:
Изображения тока:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 3.3.8
Изображение постоянного тока:
По 1му закону Кирхгофа:
Размещено на http://www.allbest.ru/
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 http://www.allbest.ru/
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет 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 30.08.2012Расчет 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 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 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 27.03.2016Линейные цепи постоянного тока, вычисление в них тока и падения напряжения, сопротивления. Понятие и закономерности распространения тока в цепях переменного тока. Расчет цепей символическим методом, реактивные элементы электрической цепи и их анализ.
методичка [403,7 K], добавлен 24.10.2012Порядок расчета неразветвленной электрической цепи синусоидального тока комплексным методом. Построение векторной диаграммы тока и напряжений. Анализ разветвленных электрических цепей, определение ее проводимости согласно закону Ома. Расчет мощности.
презентация [796,9 K], добавлен 25.07.2013Исследование 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 11.12.2012Моделирование 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 14.11.2010Ток переходного процесса в ветви с индуктивностью. Переходное напряжение на конденсаторе. Определение свободных составляющих тока через катушку и напряжения на конденсаторе. Составление операторной схемы. Цепи постоянного тока, короткое замыкание.
курсовая работа [200,7 K], добавлен 15.08.2012Электрические цепи при гармоническом воздействии. Работа цепи при воздействии источников постоянного напряжения и тока. Расчет схемы методом наложения (суперпозиции). Нахождение токов в ветвях схемы методом контурных токов. Напряжения на элементах цепи.
курсовая работа [933,0 K], добавлен 18.12.2014Основные методы решения задач на нахождение тока и напряжения в электрической цепи. Составление баланса мощностей электрической цепи. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Построение в масштабе потенциальной диаграммы для внешнего контура.
курсовая работа [357,7 K], добавлен 07.02.2013Однофазные цепи синусоидального тока. Двигатели постоянного тока параллельного возбуждения. Расчет линейной цепи постоянного тока методом двух законов Кирхгофа. Расчет характеристик асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором.
методичка [1,4 M], добавлен 03.10.2012Расчет переходных процессов в линейной электрической цепи классическим и операторным методом. Расчеты электрических цепей с помощью пакета программного обеспечения MathСad. Обзор новых программ и приложений для построения схем, графиков и расчета формул.
контрольная работа [643,9 K], добавлен 23.01.2014Расчет переходного процесса классическим методом и решение дифференциальных уравнений, описывающих цепь. Схема замещения электрической цепи. Определение производной напряжения на емкости в момент коммутации. Построение графиков переходных процессов.
контрольная работа [384,2 K], добавлен 29.11.2015Определение тока методом эквивалентного генератора в ветвях цепи. "Базовая" частота, коэффициент, задающий ее значение в источниках. Расчет электрической цепи без учета взаимно индуктивных связей в ветвях, методом узловых напряжений и контурных токов.
контрольная работа [44,2 K], добавлен 07.10.2010Определение закона изменения во времени тока или напряжения после коммутации в одной из ветвей электрической цепи классическим (по закону Кирхгофа) и операторным способами. Построение графика времени на основе полученного аналитического выражения.
контрольная работа [438,8 K], добавлен 07.03.2011Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Уравнения по законам Кирхгофа для определения токов в ветвях. Уравнение баланса мощностей и проверка его подстановкой числовых значений. Расчет электрической цепи однофазного переменного тока.
контрольная работа [154,6 K], добавлен 31.08.2012Схема линейной электрической цепи, измерение токов в ветвях методом наложения. Расчет потенциалов узлов. Определение тока в ветви методом эквивалентного генератора. Проверка соотношений эквивалентного преобразования треугольника в звезду и наоборот.
лабораторная работа [527,9 K], добавлен 17.02.2013
