Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 218
Скачиваний: 18
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задача 1.
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 (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 виде , , в схемах 1 – 5, , , , 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 операторным методом.Решение.1.1. Схема цепи Рис. 1.1 – схема №41.2. Параметры электрической цепи:Таблица 3.| № вар | L, мГн | R1,кОм | R2,кОм | R3,кОм | E,В |
| 23 | 10 | 1 | 2 | 2 | 12 |
1.3. Момент времениt=0-. Ключ разомкнут.Рис. 1.2 мА мА мА
Момент времениt=0+ (или t=0). Ключ замкнут.Рис. 1.3По закону коммутации.
Составляем систему уравнений по законам Кирхгофа для моментаt=0+. Решаем систему с учетом закона коммутации, находим значения в момент t=0. Находим.
Принужденный режим. Момент времени t=∞. Ключ замкнут и шунтирует сопротивление R2. Означает новое стационарное состояние цепи после окончания переходного процесса.Рис. 1.4
мА2.1. Характеристическое уравнение для расчета р составляется по операторной схеме замещения, отражающей работу цепи после коммутации.Рис. 1.5 Находим корень. Постоянная времени цепи.
2.2. Расчет токов и напряжения uL(t).
мА
мА
мА
В2.3. Проверка с пунктом 1.3.
Полученные значения совпадают с результатами пункта 1.3.3. Построение графиков переходного процесса на интервале [0,3ּτ].Рис. 1.6 – напряжение на индуктивностиРис. 1.7- токи в ветвях цепи4. Расчет тока i2(t) операторным методом.Составим операторную расчетную схему с учетом независимого начального условия.
Рис. 1.8 – операторная схема замещенияИспользуя закон Ома, в операторной форме, запишем Где, После подстановок находим операторный ток I2(p).
Находим оригинал по теореме разложения.
мАСравниваем с решением, полученным классическим способом. Результаты совпали.
Задача 2
Задача посвящена временному и частотному (спектральному) методам расчета реакции цепей на сигналы произвольной формы. В качестве такого сигнала используется импульс прямоугольной формы (видеоимпульс).Электрические схемы цепей (см. рисунок) содержат емкости С или индуктивности L, а также сопротивления R. Для всех вариантов . В схемах, где имеется сопротивление , его величина . Во всех схемах входным напряжением является прямоугольный импульс длительностью и амплитудой .Решение.Схема цепи.Рис. 2.1- схема №4Параметры электрической цепи:Таблица 4.| № вар | C, пФ | R1,кОм | R2,кОм | R3,кОм | tu,нс | U1,В |
| 23 | 30 | 1 | 3 | 0.2 | 40 | 5 |