logo
Анализ линейных электрических цепей при гармоническом воздействии

1. Задание к курсовой работе и указания по выполнению

1. Составить схему исследуемой цепи

Для этого на вход заданной цепи (вариант схемы цепи определяется преподавателем), как показано на рис. 1.1, подключить реальный источник гармонического напряжения с э.д.с. e(t) = Emcos (щt), амплитуда, частота щ и внутреннее сопротивление Re которого также определяются в соответствии с вариантом.

Рис. 1.1. Подключение источника напряжения к исследуемой цепи

Изобразить полученную схему цепи, проставить нумерацию элементов в соответствии с требованиями ГОСТ по оформлению чертежей и обозначить токи и напряжения на всех элементах, задав их положительные направления.

2. Рассчитать токи и напряжения в элементах цепи

Путем проведения аналитических расчетов необходимо определить амплитуды и начальные фазы токов и напряжений на всех элементах цепи при отсутствии нагрузки, в отчете привести описание расчетов, результаты представить в виде таблицы, аналогичной табл. 1.1.

Таблица 1.1 Результаты расчетов

Элемент

Номинал

Um, мВ

Im, мА

шU, град.

шI, град.

Re

R1

R2

R3

С1(L1)

С2(L2)

Так как в исследуемой цепи присутствуют реактивные элементы, то протекающие в цепи процессы могут быть описаны в комплексном виде. Поэтому при проведении аналитических расчетов необходимо использовать метод комплексных амплитуд.

В этом и последующих пунктах численные расчеты могут проводиться с применением вычислительной техники. В случае использования специальных программ (кроме «Калькулятора» ОС Windows) в отчете необходимо указать наименование использованной программы и описать подробный порядок действий с ней.

3. Проверить результаты расчетов

По результатам расчетов токов и напряжений провести проверку выполнения первого и второго законов Кирхгофа для узлов и контуров цепи.

4. Нарисовать полную векторную диаграмму цепи

Построить полную векторную диаграмму токов, напряжений и цепи источника. Все векторы, изображенные на рисунке должны быть подписаны. Допускается векторы, относящиеся к токам и напряжениям, изображать разными цветами или изобразить на двух разных диаграммах.

5. Рассчитать частотные характеристики цепи

Для выполнения расчета необходимо:

- определить комплексный коэффициент передачи по напряжению исследуемой цепи

, (1.1)

где и - комплексные амплитуды выходного и входного напряжений;

- рассчитать амплитудно-частотную (АЧХ) и фазочастотную (ФЧХ) характеристики;

- построить графики АЧХ и ФЧХ.

2. курсовая работа

Рассмотрим пример выполнения задания курсовой работы для схемы, приведенной на рис. 3.1 со следующими исходными данными: Em = 10 В, Re = 104 Ом, R1 = R2 = R3 = R = 2·103 Ом, C1 = C2 =1 нФ, щ = 105 рад/с.

Рис. 2.1 Схема исследуемой цепи