заработок на кликах
Вы еще не зарегестрированы на Uchit.net? Зачем?
Login: Pass:

6 задач по теории электрических цепей

реферат: Радиоэлектроника

Оцените работу
всего оценок0 общий балл0
Зарегистрируйтесь

чЗадание 1





Параметры электрической цепи:


       R1 = 1.1 кОм                           L = 0,6 · 10-3 Гн                E = 24 В

                                       

           R2 = 1.8 кОм                  C = 5.3 · 10-10 Ф                I = 29 · 10-3 A

       

          R3 = 1.6 кОм                    ω = 6.3 · 105 Гц












1).  Используя метод узловых напряжений, определить комплексные действующие значения токов ветвей и напряжений на элементах цепи:



       Составляем систему уравнений методом узловых напряжений:




Для узла  U(10)   имеем :



Для узла U(20)     имеем:


                        


Для узла U(30)          имеем        :

0


      


Вычисления полученной системы уравнений проводим в программе MATCAD 5.0 имеем :

       Ů(10) =

       Ů(20) =


       Ů(30) =





Находим действующие комплексные значения токов ветвей (используя про­грамму MATCAD 5.0) :

       


                   




Определяем действующие напряжения на єэлементах:



      

       

      

     

    

    

               


       

          

 

              


            


        2). Найти комплексное действующее значение тока ветви, отмечен­ной знаком *, используя метод наложения:


Выключая поочередно источники электрической энергии с учетом того, что ветви содержащие источник тока представляют собой разрыв ветви, а источники напряжения коротко замкнутые ветви имеем:


После  исключения источника напряжения составим цепь представлен­ную ниже:



Для полученной схемы составляем уравнения определяющее значение тока  İ1.


Имеем:




После исключения источника тока имеем следующую схему:




Для полученной схемы определим ток İ 2









Результирующий ток ветви отмеченной звездочкой найдем как сумму İ1   и İ2 :



İ ветви  = İ1 + İ2 = 0,005 + 0,007j=




Топологический граф цепи:




Полная матрица узлов:




        ветви

узлы

1

2

3

4

5

6

0

-1

0

0

-1

-1

0

I

1

-1

0

0

0

1

II

0

1

1

0

0

-1

III

0

0

-1

1

1

0









Сокращенная матрица узлов


        ветви

узлы

1

2

3

4

5

6

I

1

-1

0

0

0

1

II

0

1

1

0

0

-1

III

0

0

-1

1

1

0


Сигнальный граф цепи:











ЗАДАНИЕ 2





Параметры электрической цепи


С = 1.4 ·10-8Ф                                                 Rn = 316,2 Ом


L = 0.001 Гн


R = 3.286 Ом










Рассчитать и построить в функции круговой частоты АЧХ И ФЧХ комплексного коэффициента передачи цепи по напряжению:


             Находим комплексный коэффициент передачи по напряжению




Общая формула:



Определяем АЧХ комплексного коэффициента передачи цепи по напряжению:



Строим график (математические действия выполнены в MATCAD 5.0)



       





Определяем ФЧХ комплексного коэффициента передачи цепи по напряжению, по оси ординат откладываем значение фазы в градусах, по оси обцис значения циклической частоты









       












Найти комплексное входное сопротивление цепи на частоте источника напряжения:



       




Комплексное входное сопротивление равно:




Определяем активную мощность потребляемую сопротивлением Rn:



       



      Pактивная        = 8,454·10-13



Задание 3




Параметры электрической цепи:


L = 1.25·10-4   Гн


С = 0,5·10-9 Ф


  R = 45 Ом                                            Rn = R0


  R0 = 5,556·103 7,133j                           Ri = 27780 49,665j





  1. определить резонансную частоту, резонансное сопротивление, характеристическое сопротивление, добротность и полосу пропускания контура.



Резонансная частота ω0 = 3,984·106 (вычисления произведены в MATCAD 5.0)



Резонансное сопротивление:



               





Характеристическое сопротивление ρ в Омах


       

       


Добротность контура

       




Полоса пропускания контура



Резонансная частота цепи


                  ω0 =        3,984·106



       

Резонансное сопротивление  цепи


  


Добротность цепи



             Qцепи  = 0,09


Полоса пропускания цепи



             

      

  1. Рассчитать и построить в функции круговой частоты модуль полного сопротивления:



       

  1. Рассчитать и построить в функции круговой частоты активную составляющую полного сопротивления цепи:





  1. Рассчитать и построить в функции круговой частоты реактивную составляющую полного сопротивления цепи:








  1. Рассчитать и построить в функции круговой частоты АЧХ комплексного  коэффициента передачи по току в индуктивности:





  1. Рассчитать и построить в функции круговой частоты ФЧХ комплексного  коэффициента передачи по току в индуктивности:



  1. Рассчитать мгновенное  значение напряжение на контуре:



       Ucont = 229179·cos(ω0t + 90˚)



  1. Рассчитать мгновенное  значение полного тока на контуре:



       Icont = 57,81cos(ω0t + 90˚)


  1. Рассчитать мгновенное  значение токов ветвей контура:


        ILR  = 646cos(ω0t + 5˚)


        IC = 456,5cos(ω0t - 0,07˚)


Определить коэффициент включения Rn в индуктивную ветвь контура нагрузки с сопротивлением Rn = Ro, при котором полоса пропускания цепи увеличивается на 5%.




               


















           Данную схему заменяем на эквивалентную в которой параллельно включенное сопротивление Rn заменяется сопротивлением Rэ включенное последовательно:










Выполняя математические операции используя программу MATCAD 5.0 находим значение коэффициента включения KL :                




Задание 4


Параметры цепи:


e(t) = 90sinωt = 90cos(ωt - π/2)


Q = 85


L = 3.02 · 10-3  Гн


С = 1,76 • 10-9 Ф











Рассчитать параметры и частотные характеристики двух одинаковых связанных колебательных контуров с трансформаторной связью, первый из которых подключен к источнику гармонического напряжения.



  1. определить резонансную частоту и сопротивление потерь R связанных контуров:


   


       

2. Рассчитать и построить в функции круговой частоты АЧХ И ФЧХ нормированного тока вторичного контура при трех значениях коэффициента связи Ксв = 0.5Ккр (зеленая кривая на графике), Ксв =  Ккр (красная кривая на графике), Ксв = 2Ккр (синяя кривая на графике), где Ккр критический коэффициент связи.




ФЧХ нормированного тока вторичного контура при трех значениях коэффициента связи Ксв = 0.5Ккр (зеленая кривая на графике), Ксв =  Ккр (красная кривая на графике), Ксв = 2Ккр (синяя кривая на графике), где Ккр критический коэффициент связи.





Графически определить полосу пропускания связанных контуров при коэффициенте связи Ксв = 0,5Ккр

Графически определить полосу пропускания связанных контуров при коэффициенте связи Ксв = Ккр





Графически определить полосу пропускания связанных контуров при коэффициенте связи Ксв = 2Ккр, а так же частоты связи.















Задание5













Рассчитать переходный процесс в электрической цепи при  включении в нее источника напряжения e(t) амплитуда которого равна E = 37 и временной параметр Т =  0,46 мс, сопротивление цепи R = 0.9 кОм, постоянная времени τ = 0.69.


Определить индуктивность цепи, а так же ток и напряжение на элементах цепи



Так как данная цепь представляет собой последовательное соединение элементов, ток в сопротивлении и индуктивности будет одинаковым следовательно для выражения тока цепи имеем:


       

Исходное уравнение составленное для баланса напряжений  имеет вид:






Заменяя тригонометрическую форму записи напряжения е(t) комплексной формой

Имеем:





Используя преобразования Лапласа заменяем уравнение оригинал его изображением имеем:












Откуда






Используя обратное преобразование Лапласа находим оригинал I(t):







Переходя от комплексной формы записи к тригонометрической имеем













Определяем напряжение на элементах цепи





























Задание 6



























Параметры четырехполюсника


С = 1.4 ·10-8Ф                                               


L = 0.001 Гн


R = 3.286 Ом


ω = 1000 рад/с







Рассчитать на частоте источника напряжения А параметры четырехполюсника:



Параметры А11 и А21 рассчитываются в режиме İ 2 = 0
















Параметры А12 и А22 рассчитываются в режиме Ŭ 2 = 0






Исходная матрица А параметров четырехполюсника:


Оглавление


  Задание 1                                                                            стр.1-7

  Задание 2                                                                            стр.8-11

  Задание 3                                                                            стр.12-18

  Задание 4                                                                            стр.13-23

  Задание 5                                                                            стр.14-27

  Задание 6                                                                            стр.27-30



 
Дружить
Uchit.net в социальных сетях