Файл: Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Электроника и электротехника.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 159

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Найденные токи запишем в файл:1.2.1 Выбор варианта заданияЗадание 2.Необходимо разложить несинусоидальную кривую ЭДС источника в тригонометрический ряд Фурье. Графики разложенной и исходной функции построить в одной плоскости.Данные для расчета приведены в таблице 1.4.Таблица 1.4 – Варианты формы кривой ЭДС источника

1


2


3


4


5


6


7


8


9


10


11


12


13


14


15


16


17


18


19


20

1.2.2.Теоретическая частьНа рисунке 1.3 дана кривая источника сигнала. Пример разложения в ряд Фурье этой кривой в системе MathCAD представлен ниже. Разложение несинусоидальной кривой ЭДС источника в тригонометрический ряд Фурье включает в себя следующие этапы:- формализация записи выходного сигнала источника энергии;- разложение выходного сигнала источника ЭДС в ряд Фурье;Представление разложенной и заданной кривой на графике.В среде MathCAD формализация любого графика может быть выполнена с использованием двух элементов:- логической функции if (логическое условие, значение, если истина, значение, если ложь);- функции линейной интерполяции linterp (X,Y,x).Формализация кривой с помощью логической функции крайне неудобна при большом количестве узлов графика, но проста в записи и реализации.Применение linterpисключительно удобно для формализации графиков, заданных отрезками прямых или координатами узловых точек. Однако отметим особенность этой функции – координаты массива X, который состоит на первом месте в linterp, должны монотонно убывать или возрастать. То есть, недопустимы одинаковые координаты, моделирующие вертикальный скачок значения моделируемой функции. При необходимости моделирования скачка можно изменить значение одной или нескольких координат , на такую малую величину, что это не отразится на дальнейших вычислениях. В нашем примере это делается за счет уменьшения соответствующих координат на ничтожно малую величину dp. При разложении формализованного выходного сигнала в ряд Фурье необходимо воспользоваться формулой:

(1.5)
где коэффициенты ряда Фурье:1.2.3 Пример расчетаФорма кривой ЭДС источника приведена на рисунке 1.3. Рисунок 1.3 - Форма кривой ЭДС источника Зададим период функции:Зададим координаты по осям X и Y и интерполируем координаты точек:
Выведем на экран график: Зададим количество гармоник и диапазонную переменную:Вычислим значения коэффициентов ряда Фурье:Просуммируем ряд:Выведем на экран графики исходной и полученной функции:1.3.1 Выбор варианта заданияЗадание 3. Рассчитать токи в ветвях цепи переменного тока, при условии, что частота тока в цепи f=50 Гц. Задачу решить в матричной форме и с использованием блока решений Given. Определить показание ваттметра. Составить баланс мощностей. Данные необходимые для расчета цепи переменного тока приведены в таблицах 1.5 и 1.6. Таблица 1.5 – Выбор варианта схемы электрической цепи

Год поступления:
Последняя цифра зачетной книжки

1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

Номер схемы

четный
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

нечетный
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Схемы для расчёта

1


2


3


4


5


6


7


8


9


10


11


12


13


14


15


16


17


18


19


20

Таблица1.6 – Выбор параметров источников энергии и резисторов

Год поступления:
Последняя цифра зачетной книжки

1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

Параметры источников энергии и резисторов

четный
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

нечетный
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20


В


1.3.2 Теоретическая частьРасчет цепи переменного тока в матричной форме аналогичен расчету цепи постоянного тока (задание 1). Для решения системы уравнений с помощью блока решений Given необходимо перед началом блока решений задать начальные условия, то есть начальные значения искомых величин, так как решение находится с помощью итераций. При этом следует помнить, что если искомые величины комплексные, то и задавать следует комплексные начальные значения. Как видно из примера расчета токи в цепи, полученные прямым решением уравнений и полученные с помощью блока решений Given равны. Показание ваттметра будет равно реальной части произведения напряжения на комплексно-сопряженный ток.1.3.3 Пример расчетаРассчитать токи в ветвях цепи переменного тока, при условии, что частота тока в цепи f=50 Гц. Определить показание ваттметра. Составить баланс мощностей. Рисунок 1.4 - Схема электрической цепи переменного тока
Решение.Запишем исходные данные, предварительно задав комплексное число j:Найдем комплексные сопротивления цели:Запишем систему уравнений по законам Кирхгофа:Искомые токи:Найдем токи в ветвях с помощью блока решений Given.Зададим начальные условия:Найдем показания ваттметра, для чего определим напряжение между точками a и b:Полная мощность источников энергии:Полная мощность, потребляемая электрической цепью:

  1. Общие требования к написанию и оформлению
самостоятельной работыРабота должна быть выполнена на листах формата А4 с использованием средств вычислительной техники. Текст самостоятельной работы должен быть набран на одной стороне листа. Нумерация страниц производится в верхнем правом углу листа. Правое поле должно составлять 15 мм, левое 30 мм, верхнее и нижнее 20 мм. Шрифт Times New Roman, размер шрифта 14, междустрочный интервал – полуторный. Список использованной литературы оформляется в соответствии с общепринятыми правилами. Список литературы указывается в алфавитном порядке по фамилиям авторов. Все приложения должны быть пронумерованы, в тексте на них должны быть сделаны ссылки.Содержание самостоятельной работы.

    1. Титульный лист. (Дисциплина, тема, № варианта, группа, ФИО студента и преподавателя, год).

    2. Собственно работа, pубpициpованная, и содержащая ответы на поставленные вопросы.

    3. Литература. (Автор, название, изд-во, год, страница.).

Смотрите также файлы