ldova курсач

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ИСПОЛНЕНИЯ НАКАЗАНИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

БРАЗОВАНИЯ

ВОРОНЕЖСКИЙ ИНСТИТУТ ФСИН РОССИИ

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

кафедра основ радиотехники и электроники

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «Основы теории цепей»

 

Тема: «Анализ линейных электрических цепей

при гармоническом воздействии»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(подпись руководителя)

 

17

ЗАДАНИЕ

на выполнение курсовой работы по дисциплине «Основы теории цепей»

 

5

ьтет, курс, № группы)

   

 

«Анализ линейных электрических цепей при гармоническом воздействии»

 

Содержание работы:

в цепи

Проверка результатов расчетов

Исследование избирательных свойств цепи

параметров четырехполюсника

Построение временных диаграмм напряжения

 

:

 

 

 

 

) В;

240 Ом;

= 64 Ом;

= 18 нФ;

= 80 мГн.

-параметры.

 

 

г.

 

г.

 

 

 

 

О.В. Лёдова

   

М.Ю. Чепелев

содержание

 

…..…..4

5

1

3

7

1

3

4

 

введение

 

В различных областях электротехники особенно часто применяются аппараты и устройства с двумя парами выводов, при помощи которых они соединяются с другими участками электронной цепи, т.е. четырёхполюсники.

метод позволяет упростить аналог цепи, сведя переменные функции времени к расчету комплексных чисел. При этом комплексные числа как сами значения токов и напряжений, так и фазовый сдвиг (аргумент комплексного числа). В работе применяются метод эквивалентного преобразования линейных электрических цепей, закон Ома и законы Кирхгофа.

.

 

СОСТАВЛЯЕМ СХЕМУ ИССЛЕДУЕМОЙ ЦЕПИ

В соответствии с заданием курсовой работы ко входу схемы необходимо подключить источник э.д.с. с внутренним сопротивлением, произвести нумерацию элементов (слева направо, сверху вниз) и расставить токи. После указанных действий исходная схема имеет вид, приведенный на рисунке 1.

 

 

 

 

 

цепи

 

:

 

 

 

:

)

равно

 

.

.

:

 

:

:

:

Ом.

:

:

значения получим, что комплексное сопротивление всей цепи равно

 

цепи в показательную форму

Ом.

элементов цепи

)

:

)

)

, получаем:

 

 

рассчитаем по формуле

)

:

 

:

)

:

:

)

:

)

, получим:

 

:

)

получим:

 

к его комплексному сопротивлению

)

:

 

последовательно.

)

:

:

— для

)

:

 

Аналогично найдем напряжение на элементе

)

в формулу (3.11):

 

Полученные результаты расчетов представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Результаты расчетов

1,08

 

рассчетов

 

Проверка результатов с помощью первого закона Кирхгофа

Исследуемая цепь состоит из 2 узлов. Отсюда следуем, что по первому закону Кирхгофа проверка будет выполняться исследованием одного уравнения.

Проверим выполнение первого закона Кирхгофа для одного из узлов цепи.

в комплексной форме.

Итак:

:

)

 

:

=+

=.

 

Левая и правая части равны, что говорит о соблюдении и выполнении первого закона Кирхгофа.

 

закона Кирхгофа

 

Проверим выполнение второго закона Кирхгофа.

.

)

, получим:

=+;

=.

, что говорит о выполнении второго закона Кирхгофа.

.

 

 

 

Полная мощность исследуемой цепи равна:

Выражение для баланса активной мощности цепи имеет следующий вид:

)

 

выполняется.

 

 

В предыдущем пункте мы уже рассчитали полную мощность цепи. Отсюда следует, что суммарная реактивная мощность будет равна нулю.

Сумма реактивных мощностей равна:

(2.16)

В результате проверки мы убедились в правильном выполнении двух законов Кирхгофа и выполнении баланса мощностей, значит расчеты в первом задании выполнены верно.

 

цепи

 

для данной цепи.

последовательно соединенных элементов

.1)

 

:

.2)

:

:

.4)

е на выходе равно напряжению на

)

 

:

)

:

:

Ом;

Ом;

 

:

Ом;

;

:

Ом;

Ом;

;

:

Ом;

Ом;

;

:

Ом;

Ом;

;

:

Ом;

Ом;

;

:

Ом;

Ом;

.

 

Определим полосу пропускания:

АЧХ и величина АЧХ на границе полосы пропускания, равная

Тогда полоса пропускания равна:

(3.7)

 

)

 

 

–График АЧХ

 

.

.

.

 

 

График ФЧХ

 

 

-ПАРАМЕТРОВ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА

 

Четырехполюсники имеют два входных полюса со стороны источника сигнала и два выходных полюса со стороны нагрузки. Для анализа этих цепей можно сначала узнать набор параметров, определяющих цепь, а затем использовать уравнения, составленные исходя из этих параметров. Этот метод анализа особенно полезен, когда изменяются источник сигнала и нагрузка, а сам четырехполюсник остается неизменным.

 

 

Рисунок 4 – Схема исследуемого четырехполюсника

 

напряжения.

Любые две из них можно выбрать в качестве независимых, тогда две оставшихся будут зависимыми. В результате модель будет представлять собой систему из двух линейных алгебраических уравнений.

:

 

(4.1)

 

) и поэтому ее называют системой Y-параметров. Все Y-параметры являются комплексными проводимостями, зависят от схемы и параметров элементов четырехполюсника, а также частоты сигнала.

:

 

.2)

комплексная входная проводимость при кз выхода)

 

.3)

комплексная проходная проводимость при кз выхода)

 

.4)

комплексная входная проводимость обратной передачи при кз входа)

 

.5)

 

комплексная выходная проводимость обратной передачи при кз входа)

 

 

 

.4)

.5)

является выходной проводимостью четырехполюсника в режиме холостого хода на входе.

цепь (рисунок. 5).

 

Рисунок 5 – Схема четырехполюсника в режиме холостого хода на выходе

 

.

равно

Ом;

участка цепи

Ом;

Переведем в показательную форму

Ом

Найдем общий ток в цепи который соответствует току

А.

равно

;

текущему в противоположном направлении

.

Рассмотрим формулы (5.3) и (5.5), преобразуем исходный четырехполюсник в соответствие с ней.

 

Рисунок 6 – Схема четырехполюсника в режиме холостого хода на входе

 

конденсатора

;

.

А.

Найдем ток на участке цепи

.

соответствует напряжению

B.

по формуле (5.2)

Ом.

по формуле (5.3)

.

по формуле (5.4)

.

по формуле (5.5)

Ом.

После всех расчетов система (5.1) принимает вид

 

ПОСТРОЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ДИАГРАММ НАПРЯЖЕНИЯ

 

строятся на разных координатных плоскостях, то масштаб по оси времени должен быть одинаковым.

 

Для входа схемы четырехполюсника:

 

при различных значениях времени.

(6.1)

 

Таблица 2. Зависимость входного сигнала от времени

 

мс

-0,01

-0,008

-0,006

-0,004

-0,002

0

0.002

0,004

0,006

0.008

0.01

6

 

.

График зависимости входного напряжения от времени

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хода схемы четырехполюсника:

 

при различных значениях времени.

 

мс

-0,01

-0,00

-0,006

-0,004

-0,002

0

0.002

0,004

0,006

0.008

0.01

0.0118

 

 

Таблица 3. Зависимость выходного сигнала от времени

 

Рисунок 8. График зависимости выходного напряжения от времени

 

заключение

 

ми при каждом из них.

законам Кирхгофа и методу баланса мощностей.

 

Список используемой литературы

 

.

/ С.И. Баскаков. – 5-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2005.

.

5-е изд., стер.– М.: Высш. шк., 2005.

2009.

(Массовая радиобиблиотека; Вып. 1147).

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.complcalc&hl=ru

http://h4e.ru/images/Overview/kompleksnie_chisla/Calc_V1.7z

 

23