КУРСОВАЯ РАБОТА
По курсу
Основы ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ и ЭЛЕКТРОНИКИ
Методическое пособие по курсовой работе по курсу Основы электротехники и электроники предназначено для студентов 2-го и 3-го курсов специальности 210201.
В пособии приведены задания и методические указания по выполнению курсовой работы. Показаны примеры решения аналогичных заданий и требования к оформлению курсовой работы.
Каждый индивидуальный вариант задания на курсовую работу выбирается в соответствии с двумя последними цифрами в шифре студента и состоит из трех частей. В первой из них необходимо рассчитать токи и напряжения в ветвях заданной электрической цепи, использую методы контурных токов и узловых напряжений. Полученные этими методами решения необходимо сопоставить между собой и проверить их правильность по балансу мощности.
Во второй части курсовой работы необходимо найти входное сопротивление и исследовать частотные свойства заданной схемы.
В третьей части работы расчеты выполняются с применением ЭВМ путем моделирования заданной цепи с помощью программы Electronics Workbench (EWB), которая определяет частотные характеристики исследуемой цепи.
ЗАДАНИЯ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
Часть 1
Расчет цепи
. В заданной схеме (рис.1.) необходимо определить токи в ветвях, напряжения на сопротивлениях 
, и соответствующие этим сопротивлениям номинальные значения пассивных элементов цепи (R, L,C). Решение задачи проводить методом контурных токов и методом узловых потенциалов. Сравнить полученные результаты. Осуществить проверку решения с помощью баланса мощностей. Проверить полученные решения с помощью моделирования схемы в среде EWB (см. часть 3). Номер схемы выбирается в соответствии с предпоследнейцифрой в шифре студента. Исходные значения приведены в таблице и выбираются студентом в соответствии с последней цифрой его шифра.
| Последняя цифра в шифре | e1 (В) | e2 (В) | Z1 (Ом) | Z2 (Ом) | Z3 (Ом) | Z4 (Ом) | Z5 (Ом) |
| | 10Cos1010t | Cos1010t | 5-j2 | 1+j4 | 3,1-j2 | 9+j1,2 | 1,01-j4 |
| | 9Cos109t | 2Cos109t | 3+j8 | 2+j2 | 3,5+j1,5 | j1,5 | 1,9-j3 |
| | 8Cos108t | 3Cos108t | 6-j5 | 1-j4 | 3,2+j1,2 | 8,4-j5,4 | j2,3 |
| | 7Cos107t | 4Cos107t | 2+j | 2-j2 | 3,3-j1,2 | j3,5 | 2,9-j5,4 |
| | 6Cos106t | 5Cos106t | 4-j1,1 | 2-j4 | j | | 4-j8 |
| | 5Cos105t | 6Cos105t | 2+j4 | 4,3+j2 | 1,2+j4 | j2,4 | 1-j2,4 |
| | 4Cos104t | 7Cos104t | 4-j9 | 4,9-j5 | 4,1-j1,2 | 2,5-j3,1 | 2,8-j3,5 |
| | 3Cos103t | 8Cos103t | 2+j3 | 5+j6,1 | 2,3+j | 4-j | 4+j8,8 |
| | 2Cos102t | 9Cos102t | 1,1-j9 | 5,5+j4,2 | | 9,5+j2,1 | 7,3-j2,5 |
| | Cos10t | 10Cos10t | 1,2+j4 | 5-j1,2 | 1,2-j8 | 8+j2,2 | |
Схемы исследуемых цепей
Рис 1.1
Z1
Часть 2
Определение АЧХ и ФЧХ цепи
Для выполнения второй части задания необходимо выбрать ту же схему, что и при выполнении части1 задания, но дальнейший анализ схемы проводить при короткозамкнутых источниках ЭДС е1 и е2. Значения элементов схемы выбрать из следующей таблицы:
| Последняя цифра в шифре | Частота (1\С) | Z1 (Ом) | Z2 (Ом) | Z3 (Ом) | Z4 (Ом) | Z5 (Ом) |
| | 1010 | -j2 | +j4 | 3,1 | j1,2 | -j4 |
| | 109 | | j2 | j1,5 | j1,5 | -j3 |
| | 108 | -j5 | -j4 | 3,2 | j5,4 | j2,3 |
| | 107 | j | -j2 | 3,3 | j3,5 | j5,4 |
| | 106 | -j1,1 | -j4 | j | | j8 |
| | 105 | j4 | 4,3 | j4 | j2,4 | -j2,4 |
| | 104 | j9 | -j5 | j1,2 | 2,5 | -j3,5 |
| | 103 | j3 | | j | -j | j8,8 |
| | 102 | -j9 | j4,2 | | j2,1 | -j2,5 |
| | | j4 | -j1,2 | j8 | j2,2 | |
По заданным в данной таблице значениям частоты и сопротивлениям определить значения R,L и С соответствующих элементов схемы.
Определить входное сопротивление Zвх(jw) схемы в точках подключения сопротивления Z1. Отдельно вычислить формулу для модуля входного сопротивления.
Найти аналитические выражения для АЧХ и ФЧХ. При этом считать входным напряжением напряжение на элементе схемы Z1, а за выходное напряжение принять напряжение на сопротивлении Z5. Рассчитать значения АЧХ и ФЧХ для 5 контрольных точек графика.
Часть 3
Моделирование схемы
В среде программы анализа электронных схем Electronics Workbench собрать заданную в 1 части схему с найденными значениями R, L, C для каждой ветви. Включить в каждую ветвь амперметр и подключить к каждому элементу схемы вольтметр. Далее включить кнопку моделирования. Каждый измерительный прибор покажет определенные значения действующих (эффективных) токов и напряжений. Сравните эти значения с полученными в результате расчета. Они должны совпадать. Сохраните рисунок схемы с показаниями приборов и приведите его в пояснительной записке к работе.
Построить графики АЧХ и ФЧХ в среде программы анализа электронных схем Electronics Workbench. Сравнить результаты расчета АЧХ и ФЧХ для 5 контрольных точек графика с полученными графиками и сделать выводы.
Методические указания по выполнению курсовой работы.
