Файл: Контрольная работа по дисциплине Теория электрических цепей Группа.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 59

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

Федеральное агентство связи РФ

(ФГОБУ ВО «СибГУТИ»)
Межрегиональный центр переподготовки специалистов


Контрольная работа
по дисциплине: Теория электрических цепей


Выполнила:



Группа:



Вариант:
07

Проверила:
Дежина Е.В.


Новосибирск – 2023

Задача1

Задача посвящена анализу переходного процесса в цепи первого порядка, содержащей резисторы, конденсатор или индуктивность. В момент времени t=0 происходит переключение ключа К, в результате чего в цепи возникает переходной процесс.

  1. Перерисуйте схему цепи (таблица 2) для Вашего варианта – последним двум цифрам пароля (таблица 1).

  2. Выпишите числовые данные для Вашего варианта – последним двум цифрам пароля (таблица 3).

  3. Рассчитайте все токи и напряжение на С или L в три момента времени t: 0-,0+,∞

  4. Рассчитайте классическим методом переходный процесс в видеuL(t),i1(t), i2(t), i3(t)в схемах 1 – 5, i1(t), i2(t), i3(t), uС(t)в схемах 6 – 10. Проверьте правильность расчетов, выполненных в п. 4, путем сопоставления их с результатами расчетов в п. 3.

  5. Постройте графики переходных токов и напряжения, рассчитанных в п. 4. Определите длительность переходного процесса, соответствующую переходу цепи в установившееся состояние с погрешностью 5%.

  6. Рассчитайте ток i2(t) операторным методом

Решение:

    1. Перерисуйте схему цепи (см. рис. 1.1) для Вашего варианта (таблица 1.1).


Таблица 1.1 – Выбор схемы

Варианты
Номер схемы или задания

07
8



Рисунок 1.1 – Исходная схема

    1. Выпишите числовые данные для Вашего варианта – последним двум цифрам пароля (таблица 1.2).


Таблица 2 – Данные варианта

Вариант
С, нФ или

L, мГн
R1 , кОм
R2 , кОм
R3 , кОм
Е, В

07
20
2
2
2
10

    1. Рассчитайте все токи и напряжение на С в три момента времени t:
      0-,0+,∞

А) Время t = 0_



Рисунок 1.2 – Схема до коммутации ключа







B) Время t = 0+



Рисунок 1.3 – Схема после коммутации ключа

Этот момент является первым мгновением после размыкания ключа. В соответствии со вторым законом коммутации ток, напряжение на конденсаторе, сохраняет свое значение, т.е.



Остальные величины находим путем составления и решения системы уравнений по законам Кирхгофа, описывающих электрическое состояние цепи в момент (рис. 1.3):

(1.5)

Подставляя в (1.5) известные величины, получаем систему


(1.6)

Решая систему, находим:









С) Момент .



Рисунок 1.4 – Схема после заряда конденсатора

Данный момент означает новое стационарное состояние цепи после окончания переходного процесса. Расчет токов:







    1. Расчет токов и напряжения после коммутации классическим методом.

Переходный процесс в цепях первого порядка (с одним реактивным элементом) описывается уравнением вида



где – принужденная составляющая искомой величины, равная ее значению при ;

– свободная составляющая;

– постоянная интегрирования;

– корень характеристического уравнения, определяющий в конечном итоге длительность переходного процесса.

    1. Определение корня характеристического уравнения

Характеристическое уравнение для расчета p составляется по операторной схеме замещения, отражающей работу цепи после коммутации, и показанной на рисунке 1.5. Очевидно, что p является общей величиной для всех токов и напряжений в конкретной цепи




Рисунок 1.5 – Операторная схема замещения











Определим постоянную времени цепи



    1. Расчет тока

В соответствие с (1.9) запишем закон изменения тока



Учитывая, что в соответствие с расчетом (1.6), определим величину . Для этого в выражение (1.12) подставим :



Тогда величина определится как разность и

Так как ток согласно расчету системы (1.5), закон изменения тока представляет собой







4.3 Расчет тока

Определим закон изменения тока аналогично расчету тока



Согласно (1.4) и (1.7)
,



4.4 Расчет тока

Определим закон изменения тока



Согласно решению системы (1.5) и (1.8) ,





4.5 Расчет напряжения

Определим закон изменения напряжения



Согласно решению системы (1.5) и учитывая, что





4.6 Проверка правильности расчетов

Проверить правильность расчетов можно путем анализа выражений (1.14), (1.15), (1.16) и (1.17) в моменты времени и



















Полученные значения всех величин полностью совпадают с результатами расчетов в п.1.2 и п.1.3

    1. Построение графиков токов и напряжения

Смотрите также файлы