Розрахунок частотних та часових характеристик електричних кіл
Дослідження перехідної імпульсної та амплітудно-частотної характеристик електричного кола. Особливість відношення комплексних напруг та струмів, діючих на виході і вході кола при синусоїдальній дії. Побудова системи рівнянь методом вузлових напруг.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 07.12.2019 |
| Размер файла | 243,2 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/
НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Інститут комп'ютерних інформаційних технологій
Кафедра комп'ютеризованих систем захисту інформації
Курсова робота
З дисципліни:“Основи теорії кіл, сигнали та процеси в електриці”
На тему: “Розрахунок частотних та часових характеристик електричних кіл”
Виконав:
Анедченко Ігор
Перевірив:
Шматок О.С
Київ 2018 рік
Використовуючи метод вузлових потенціалів або метод контурних токів, визначити операторну передавальну функцію. На підставі одержаного результату отримати:
1. Перехідну характеристику електричного кола;
2. Імпульсну характеристику електричного кола;
3. Амплітудно - частотну характеристику (АЧХ) електричного кола;
4. Фазочастотну характеристику (ФЧХ) електричного кола.
Побудувати графіки АЧХ, ФЧХ, (Zвх (jw)).
Визначити можливе призначення електричного пристрою, який
побудований за наведеною схемою.
Параметри електричного кола:
Індуктивність L1= 0,1 мкГн, L2= 0,1 мкГн,
Конденсатор C1 = 0, 033 мкф, C2 = 0,033 мкф
Резистор r н = 0,56 кОм
Зміст
Вступ
1. Складемо систему рівнянь методом вузлових напруг, що описує дану схему. За допомогою них знайдемо операторну передаточну функцію
2. Розраховую амплітудно частотну характеристику та фазо частотну характеристику, використовуючи знайдену передаточну функцію
3. Визначаємо часовіхарактеристики (перехідну та імпульсну) кола, скориставшись теоремою розкладання і таблицями перетворень Лапласа
Висновки
Список використаної літератури
Вступ
Аналіз ланцюгів синусоїдального струму показує, що амплітуди й початкові фази струмів в гілках та напруг на елементах кола в загальному випадку залежить не тільки від схеми й параметрів її елементів, початкових амплітуд й фаз джерел, що діють в ланцюзі, але і від частоти цих коливань. Характеристики процесів, що протікають у колі суттєво залежить від частоти. Ця залежність зумовлена частотними властивостями реактивних елементів. імпульсний амплітудний електричний напруга
Визначаючи реакцію одного й того же кола на гармонійний вплив з однаковою амплітудою й початковою фазою, але з різною частотою, й порівнюючи їх, легко прийти до висновку, реакція отримується шляхом множення впливу на певну задану комплексну функцію. Це означає, що реакція кола на будь який гармонійний вплив може бути знайдена, якщо відома її комплексна функція.
Комплексна функція кола є відношенням комплексних напруг та струмів, діючих на виході (реакція) і вході (дія) кола при синусоїдальній дії.
КФ характеризують за рядом ознак. В залежності від місця визначення реакції КФ поділяють на
1. передатні - відношення комплексних зображень реакції й впливу, якщо реакція розглядається на вихідних затискачах;
2. вхідні - відношення комплексних зображень реакції й впливу, якщо реакція розглядається на вхідних затискачах.
В залежності від того, які величини розглядаються на вхідних затискачах виділяють:
Комплексні вхідні опори іпровідність:
Комплексні передатні опори і провідності:
Комплексні коефіцієнти передачі по напрузі і струму:
В КФ можна виділити ряд компонентів, кожен з яких виражає певну ЧХ. АЧХ - залежність модуля КФ від частоти. Відображає співвідношення між амплітудами та зміною частоти.
ФЧХ - залежність модуля КФ від частоти. Відображає зміну початкової фази коливань на вході кола відносно початкової фази коливань на вході при зміні частоти вхідних коливань. Важливою формою опису та аналізу властивостей лінійних кіл є їх ЧХ. З їх допомогою можливо розраховувати процеси, що протікають у колі, обирати режими роботи, параметри елементів... Частотні характеристики можуть бути розраховані або легко виміряні експериментально у лабораторних умовах. Фізичний зміст ЧХ - відношення амплітуд, та фаз сінусоїдальних напруг та струмів на різних ділянках кола. Комплексна функція кола є відношення комплексних напруг та струмів, діючих на виході(реакція) і вході(дія) кола при синусоїдальній дії:
Розв'язання
1. Складемо систему рівнянь методом вузлових напруг, що описує дану схему. За допомогою них знайдемо операторну передаточну функцію
2. Розраховую амплітудно частотну характеристику та фазо частотну характеристику, використовуючи знайдену передаточну функцію
Для того, щоб визначити АЧХ і ФЧХ кола перейдемо до комплексної форми, де модуль комплексної передаточної функції дорівнює АЧХ, а аргумент - ФЧХ
Будую графіки АЧХ та ФЧХ.
3. Визначаємо часовіхарактеристики (перехідну та імпульсну) кола, скориставшись теоремою розкладання і таблицями перетворень Лапласа
Висновки
Висновки Під час виконання розрахунково-графічної роботи, я переконався на практиці у важливості визначення передавальних характеристик електричного кола. Зокрема я закріпив знання з операторної та комплексної функціїї, амплітудочастотних, фазочастотних, импульсних та перехідних характеристик кола. Отримав навички роботи у програмі MathCad Щодо можливого призначення даного пристрою, можемо припустити його використання в якості полосового фільтра, спираючись на отриманий графік АЧХ Дослідити амплітудо- і фазочастотні характеристики найпростіших rC та rL кіл. Важливою формою опису та аналізу властивостей лінійних кіл є їх ЧХ. З їх допомогою можливо розраховувати процеси, що протікають у колі, обирати режими роботи, параметри елементів... Частотні характеристики можуть бути розраховані або легко виміряні експериментально у лабораторних умовах. Фізичний зміст ЧХ - відношення амплітуд, та фаз синусоїдальних напруг та струмів на різних ділянках кола
Список використаної літератури
1. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретическиеосновыэлектротехники - Л.: Энергия, 1967
2. Попов В.П. Основытеориицепей: Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Высш. шк., 1998
3.Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. Учебник для Вузов. - М.: Радио и связь, 1986 г.
4. Курс лекцій по основах теорії кіл.
5. П'яных Б.Е., Мельников В.Е. Анализэлектрическихцепей : Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб и доп. - К.: Высш. шк., 1999
6.Воробиенко П.П. Теориялинейныхэлектрическихцепей. Сборник задач и упражнений: Учеб. пособие для вузов.- М.: Радио и связь , 1989. - 328с
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Зміст перетворень в електричних колах та їх розрахунку за допомогою рівнянь Кірхгофа. Метод контурних струмів і вузлових потенціалів. Баланс потужностей та топографічна векторна діаграма. Визначення діючих та миттєвих значень струмів у всіх вітках.
контрольная работа [157,4 K], добавлен 19.08.2011Розрахунок символічним методом напруги і струму електричного кола в режимі синусоїдального струму, а також повну потужність електричного кола та коефіцієнт потужності. Використання методу комплексних амплітуд для розрахунку електричного кола (ЕК).
контрольная работа [275,3 K], добавлен 23.06.2010Розрахунок напруги i струмів електричних кіл в режимi синусоїдального струму на частотах. Векторні діаграми струмів в гілках ЕК. Розрахунок вхідного опору кола. Обчислення падіння напруги на елементі. Комплексна та активна потужність електричного кола.
контрольная работа [341,3 K], добавлен 06.11.2016Визначення струмів на всіх ділянках кола за допомогою рівнянь Кірхгофа і методу контурних струмів. Знаходження напруги на джерелі електрорушійної сили. Перевірка вірності розрахунку розгалуженого електричного кола шляхом використання балансу потужностей.
контрольная работа [333,8 K], добавлен 10.12.2010Системи рівнянь для розрахунку струмів і напруг в простому і складному електричних колах. Умови використання методу обігу матриці і формул Крамера. Оцінка вірогідності значення струмів згідно закону Кіргхофа. Знаходження комплексного коефіцієнта передачі.
курсовая работа [255,3 K], добавлен 28.11.2010Розрахунок електричного кола синусоїдального струму методов комплексних амплітуд. Визначення вхідного опору кола на частоті 1 кГц. Розрахунок комплексної амплітуди напруги, використовуючи задані параметри індуктивності, ємності і комплексного опору.
контрольная работа [272,0 K], добавлен 03.07.2014Загальні відомості та схема електричного ланцюга. Розрахунок електричного кола постійного струму. Складання рівняння балансу потужностей. Значення напруг на кожному елементі схеми. Знаходження хвильового опору і добротності контуру, струму при резонансі.
курсовая работа [915,3 K], добавлен 06.08.2013Визначення початкових умов та значені перехідного процесу. Розв’язання диференційного рівняння. Перехідні та імпульсні характеристики відносно струму кола та напруг на його елементах, графіки. Вираз для прямокутного відео імпульсу, реакція кола на дію.
курсовая работа [768,7 K], добавлен 14.12.2012Розрахунок символічним методом напруги і струму заданого електричного кола (ЕК) в режимі синусоїдального струму на частотах f1 та f2. Розрахунок повної, активної, реактивної потужності. Зображення схеми електричного кола та графіка трикутника потужностей.
задача [671,7 K], добавлен 23.06.2010Дослідження засобами комп’ютерного моделювання процесів в лінійних інерційних електричних колах. Залежність характеру і тривалості перехідних процесів від параметрів електричного кола. Методики вимірювання параметрів електричного кола за осцилограмами.
лабораторная работа [1,0 M], добавлен 10.05.2013Ознайомлення з пакетом схемотехнічного моделювання Simulink. Особливості складання схем, використання основних вимірювальних приладів. Складання однофазного простого електричного кола. Вимірювання миттєвого, діючого значеня струмів та напруг на елементах.
лабораторная работа [1,8 M], добавлен 29.03.2015Перетворення у схемі; заміна джерела струму на еквівалентне; система рівнянь за законами Кірхгофа. Розрахунок струмів холостого ходу методами двох вузлів, вузлових потенціалів і еквівалентного генератора; їх порівняння. Визначення показань вольтметрів.
курсовая работа [85,3 K], добавлен 30.08.2012Розрахунок перехідного процесу в усіх елементах при замиканні та розмиканні ключа класичним та операторним методами для заданого електричного ланцюга. Побудування узгоджених часових діаграм струмів, напруг в елементах. Тривалість перехідного процесу.
курсовая работа [404,2 K], добавлен 27.03.2012Режим роботи електричного кола з паралельним з’єднанням котушки індуктивності і ємності при різних частотах. Вплив С і L на явище резонансу струмів та його використання для регулювання коефіцієнта потужності. Закон Ома для кола з паралельним з’єднанням.
лабораторная работа [123,3 K], добавлен 13.09.2009Розрахунок магнітних провідностей повітряних зазорів. Побудова вебер-амперної характеристик ділянок магнітного кола, порядок та етапи складання схеми його заміщення. Розрахунок головних параметрів магнітного кола. Побудова тягової характеристики.
курсовая работа [695,2 K], добавлен 17.04.2012Побудова рівняння Кірхгофа, балансу потужностей та потенційної схеми контуру. Обчислення фазних і лінійних струмів; струму в нейтральному проводі; активної, реактивної і повної потужності кола. Побудова в масштабі векторної діаграми напруг і струму.
контрольная работа [380,0 K], добавлен 18.01.2011Навчальна, розвиваюча та виховна мета уроку. Загальний опір електричного кола з послідовним з’єднанням елементів. Визначення струму та падіння напруги на ділянках кола. Знаходження загального опору кола. Визначення падіння напруги на ділянках кола.
конспект урока [8,5 K], добавлен 01.02.2011Суть методів аналізу перехідних процесів шляхом розв‘язку задач по визначенню реакції лінійного електричного кола при навантаженні. Поведінка кола при дії на вході періодичного прямокутного сигналу, його амплітудно-частотна і фазочастотна характеристика.
курсовая работа [461,9 K], добавлен 30.03.2011Складання схем заміщення прямої, зворотньої та нульової послідовностей і розрахунок опорів їх елементів. Розрахунок надперехідних і ударних струмів КЗ від енергосистеми. Побудова векторних діаграм струмів КЗ і напруг по місцю несиметричного КЗ.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.02.2013Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги; розрахунок і побудова графіків. Визначення параметрів електричного кола як чотириполюсника для середньої частоти. Підбор електричної лінії для передачі енергії чотириполюснику по його параметрам.
курсовая работа [427,5 K], добавлен 28.11.2010
