В.С. Илюшин, канд. техн. наук, доцент

Тульский государственный университет

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к расчетно-графической работе №2

по теме “Элементы электрических цепей при синусоидальных токах и напряжениях”

Тула 2001

Задание 1 (рис.1, табл.1, 2)

1. Найти действующие значения токов и напряжений ветвей без применения комплексного метода.

2. Определить действующие и мгновенные (в виде функции времени) значения токов и напряжений ветвей с помощью комплексного метода. Расчет выполнить по законам Кирхгофа с применением ЭВМ.

3. Построить в масштабе топографическую диаграмму напряжений, совмещенную с векторной диаграммой токов.

Содержание графической части:

1. Расчетная схема с обозначениями сопративлений, токов, напряжений.

2. Топографическая диаграмма напряжений, совмещенная с векторной диаграммой токов.

3. Графики функций u_aв(t) и i_i(t) (на одном чертеже.

Задача 2 (рис.2, табл.3, 4)

1. Записать входное сопротивление и входную проводимость, выразив их через обозначенные на рис.2 элементы и чистоту.

2. Определить резонансные чистоты (результаты округлить до целых чисел) .

3. Рассчитать и построить частотную характеристику. Характеристику построить по точкам

где - меньшая из резонансных частот;

- большая из резонансных частот.

Содержание графической части:

1. Расчетная схема с обозначением элементов.

2. Частотная характеристика.

Задача 3 (рис.3, табл.5, 6).

1. Необходимо записать для расчета токов уравнения используя:

а) законы Кирхгофа;

б) метод контурных токов;

в) метод узловых потенциалов.

В уравнение должны входить обозначенные на рис.3 элементы цепи, соответствующие номеру варианта.

2. Расчитать все токи по уравнениям п.1б с применением ЭВМ.

Содержание графической части:

Схема цепи, поясняющие уравнением, записанные с помощью законов Кирхгофа. Методом контурных токов и метода узловых потенциалов (3 схемы).

Рис. 1. Схема электрической цепи

Рис. 2. Схема электрических цепей к задаче 2

Рис. 3. Схема электрических цепей к задаче 3

Таблица 1

Вариант	Напряжение или ток участка	Сопротивления, Ом; w=314 с-1
R1	XL1	R2	XL2	Xc2	R3	XL3	XC3	R4	XL4	XC4
	u=10sin(wt-300) i1=5sin(wt+300) uав=10sin(wt-450) i4=10sin(wt+450) i3=5sin(wt-600)			1,42 3,7 0,9 1,79	6,68 3,87 4,61	1,05 - - -		-	-	1,97 2,85 3,46 3,83	0,17 1,03 3,21	- - - -
	i2=10sin(wt+600) u=5sin(wt+1200) i1=10sin(wt+900) uав=5cos(wt+300) i4=5sin(wt-1200)			1,55 - 0,4 0,21 -	2,9 2,47 2,3 2,89	- - -	-	-	-	0,64 1,0 1.02 0,69 -	0,77 1,53 2,8 3,94	- - - - -
	i3=10cos(wt-900) i2=-10cos(wt+900) i1=-10sin(wt-900) i2=5cos(wt+600) i3=10cos(wt+1500)			1,42 3,7 0,9 1,79	6,68 5,0 4,51	1,05 - 1,13 -		- -	-	1,97 2,82 3,46 3,83	0,17 1,0 2,0 3,21	- - - -
	i4=40cos(wt-450) uав=25sin(wt-1200) u=20sin(wt+1200) i1=-10cos(wt+600) i2=-5cos(wt-600)			0,1 - 0,4 0,21 -	- 1,53 1,7 1,11	0,8	-	-	- - -	0,64 1,0 1,02 0,69 -	- - - - -	0,77 1,53 2,8 3,94
	i3=50sin(wt+300) i4=40sin(wt-300) uав=20cos(wt+1500) u=10cos(wt+1500) i1=-5cos(wt-1500)			2,84 3,69 17,47 1,79	- 8,4 5,39	1,08 6,69		- -	- -	1,97 2,82 3,46 3,83	- - - -	0,17 1,03 2,0 3,21
	i1=50sin(wt+300) i4=40sin(wt-300) uав=20cos(wt+1500) i3=10cos(wt-1500) u=5cos(wt-60-0)			0,1 - 0,4 0,21 -	- 1,53 2,7 2,11	0,8	-	-	- - -	0,64 1,0 1,02 0,69 -	- - - - -	0,77 1,53 2,8 3,94

Таблица 2

Группа
Хс1, Ом

Таблица 3.

Вариант	Рис.2	L1, мГц	L, мГц	С1, мкФ	С, мкФ
	а б в г а г а б в г а г а б в г а г а б в г а г а б в г а г	30,0 - - 50,0 10,0 20,0 4,0 - - 5,0 5,0 25,0 10,0 - - 25,0 2,0 1,0 25,0 - - 10,0 10,0 25,0 20,0 - - 5,0 25,0 1,0	10,0 25,0 10,0 6,25 8,0 27,778 1,0 15,625 1,0 10,0 5,0 50,0 5,0 12,5 4,0 13,889 2,0 1,5625 10,0 5,0 100,0 10,0 11,111 10,0 5,0 1,0 20,408 1,0 12,346 1,0	- 10,0 30,90 - - - - 0,5 25,0 - - - - 50,0 25,0 - - - - 4,0 25,0 - - - - 25,0 4,0 - - -	100,0 10,0 11,111 10,0 5,0 1,0 20,408 1,0 12,346 1,0 200,0 5,0 22,222 5,0 10,0 2,0 10,204 10,0 1,2346 2,0 10,0 25,0 10,0 6,25 8,0 27,778 1,0 15,625 1,0 1,0

Таблица 4.

Группа
L	Табл.3	Уменьшить в 4 раза	Табл.3	Уменьшить в 2 раза	Увеличить в 4 раза	Табл.3	Увеличить в 2 раза	Увеличить в 2 раза
C	Табл.3	Табл.3	Уменьшить в 4 раза	Уменьшить в 2 раза	Табл.3	Увеличить в 4 раза	Увеличить в 2 раза	Увеличить в 2 раза

Таблица 5

Вариант	Еm1,В	y1,I0	Em2,В	y2,I0	Em3, В	y3, I0	R1, Ом	L1, мГн	С1, мкФ	R2,Ом	L2, мГн	С2, мкФ	R3,Ом	L3, мГн	С3, мкФ	f, Гц
	- - - - - - - - -	- -5 - - - - - - - -45 -	- - - - - - - - - - -	- - - - - - - - -15 - - -	- - - - - - - - - -	- -30 -35 -50 - - -10 -60 -40 - - - - -45 - -90 - - -40	- - - - - - -60 - - - - - - - -	- - - - - - - - - - - -	- - 12,5 - - - - - - - - - - - - -	- - - - - - - - - - - - - - - -	- - - - - - - - -	- - - - - - - - - - - - - - - -	- - - - - - - - - - - -	- - - - - - - - -	- - - - - - - - - - - - - - - - -

Таблица 6

Группа
М, мГц

Примечания:

1. Номер варианта выбирает в соответствии с порядковым номером студента в журнале группы и указывается на титульном листе.

2. Работа выполняется на листах бумаги формата А4 с применением чертёжных принадлежностей . Чертежи помещаются на отдельном листе (листах).

3. Расчётно-графическая работа защищается студентом лично.

4. По каждой задаче отчет начинается с формулировки условия и данных варианта. Затем помещается расчет с необходимыми пояснениями в виде формул и текста.

5. В конце работы должны стоять дата выполнения и личная подпись студента.

Библиографический список

1. Основы теории цепей. Г.В.Зевеке, Н.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 527 с. (гл.3-6).

2. Атабеков Г.Н. Теоретические основы электротехники. ч.1. – М.: Энергия, 1978. – 592 с. (2-7…2-9, 3-7, 3-8, 5-4, 7-1…7-3, 7-9, 8-3).

3. Нейман Л.Р., Димирняк К.С. Теоретическкие основы электротехники, т.1. – Л.: Энергоиздат, 1981. – 536 с. (5-1…5-8, 5-11, 5-12, 5-17, 5-18, 5-21, 6-6).

Разработали: А.Д. Богородицкий, канд. тех. наук, доцент;

В.С. Илюшин, канд. техн. наук, доцент

Рассмотрено на заседании кафедры Нормоконтролер,

Протокол № 14 от “24” декабря 1994г. ответственный по стандартизации

Заведующий кафедрой ЭиЭМ на кафедре

_____________ Б.В.Сухинин __________________ В.М.Глазов

“___” _________________ 1994г.

Заказ ___ Тираж ___

Отпечатано в ТулГУ