Методические указания по выполнению Задания 2.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

1. Изучите главу 2 (п.2.6) в книге [2] из списка литературы Раздела 1, ответьте на контрольные вопросы и выполните задания самопроверки указанного пункта.

2. Изучите пример выполнения Задания 2.

3. Перерисуйте схему цепи (рис. 1.2.).

4. Выпишите числовые данные (таблица 1.2).

5. Используя полученные теоретические и практические сведения, выполните задание курсовой работы в следующей последовательности:

а) Определить величины напряжения U_abx между точками a и b, когда они разомкнуты (рис. 1.2.1);

б) Определить величины сопротивления R_u (рис. 1.2.2);

в) Определить искомую величину тока I ₂ = U_abx /( R_u + R ₂ ) (рис. 1.2.3).

Рис. 1.2.1.

Рис. 1.2..2. Рис. 1.2.3.

Методические указания по выполнению Задания 3.

1. Изучите главу 2 (п.2.6) в книге [2] из списка литературы Раздела 1, ответьте на контрольные вопросы и выполните задания самопроверки указанного пункта

2. Изучите пример выполнения Задания 3.

3. Перерисуйте схему цепи (рис. 1.3.).

4. Выпишите числовые данные (таблица 1.3).

а) Определить величины напряжения U_abx между точками a и b, когда они разомкнуты (рис. 1.3.1);

б) Определить величины сопротивления R_u (рис. 1.3.2);

в) Определить искомую величину тока I ₂ = U_abx /( R_u + R ₅ ).

Рис. 1.3.1. Рис. 1.3.2.

Пример выполнения Заданий 1.2. и 1.3.

Рассчитать ток I ₄ методом эквивалентного источника напряжения. Элементы цепи имеют значения: источники ЭДС E ₁=21В, E ₂=6 В, источник тока J=1,5 А, сопротивления R ₁ = R ₅=6 Ом, R ₂ = R ₃=8 Ом, R ₄=5,8 Ом.

Рис. 1.23.1. Рис 1.23.2

Рис. 1.23.3

Решение.

а) Рассчитаем величину U_abx (рис. 1.23.2).

I_x ( R ₃ + R ₅ + R ₁ ) + J R ₁ =Е₁;

I_x =(Е- J R ₁ )/( R ₁ + R ₃ + R ₅ )=(21-1,5·6)/(6+8+6)=0,6 А;

V_a=V_b+E₂+JR₂-I_xR₅;

U_abx=V_a-V_b=E₂+JR₂-I_xR₅=6+1,5·8-0,6·6=14,4 В;

б) Рассчитаем величину R _и. Из рис. 1.23.3. следует:

R _и = R ₂ +( R ₅ ( R ₃ + R ₅ ))/ R ₁ )/( R ₁ + R ₃ + R ₅ )=8+(6(6+8))/(6+6+8)=8+4,2 =12,2 Ом;.

в) Рассчитаем силу тока I ₄.

I ₄ = U_abx /( R _и + R ₄ )=14,4/(12,2+5,8)=0,8 А.

Методические указания по выполнению Задания 4(5).

1. Изучите главу 6 [2] из списка литературы к Разделу 1, ответьте на контрольные вопросы и выполните задания самопроверки этой главы

2. Изучите пример выполнения Задания 4(5).

3. Перерисуйте схему цепи для вашего варианта (рис. 1.4.).

4. Выпишите числовые данные (таблица 1.4.1).

5. Используя полученные теоретические и практические сведения, выполните задание курсовой работы.

Пример выполнения Задания 4(5).

Дана цепь (рис. 1.4.2. а) содержащая резисторы R ₁=1 кОм, R ₂=1,5 кОм, R ₃ =0,5 кОм, R ₄=2,5 кОм, индуктивность L=6,3 мГн и источник постоянного напряжения E=9 В. В момент t=0 происходит процесс размыкания ключа К и в цепи возникает переходный процесс.

Рассчитать основные характеристики процесса: получить выражения для токов i ₂ ( t ), i ₃ ( t ) и напряжения u_L ( t ) классическим методом; посторить графики указанных токов и напряжений.

Рис. 1.4.2. Электрическая Схема примера по выполнению Задания 1.4.

Решение

1. Находим токи i ₁ , i ₂ , i ₃ и напряжение u_L в три момента времени t=0_- , t =0₊, t=¥.

1.1 Рассмотрим момент t =0_-.Он соответствует стационарному состоянию цепи до коммутации. В этом состоянии резистор R ₄ закорочен ключом К и не влияет на работу цепи. Сама схема (рис. 1.4.2. а) представляет собой цепь, в которой u_L (0)=0, поэтому она может быть рассчитана по формулам:

i₁(0_-)= ,

1.2. Рассмотрим момент . Это первое мгновение после размыкания ключа. В соответствии с законом коммутации

(4.1)

Остальные величины находим путем составления и решения системы уравнений по правилам Кирхгофа, описывающих электрическое состояние цепи в момент времени (рис. 1.4.2 б).

После числовых подстановок с учетом (4.1) получим:

Решая систему, находим:

мА, мА, В

1.3. Рассмотрим момент . Означает новое стационарное состояние цепи после окончания переходного процесса. Внешне схема цепи при соответствует рис. (1.4.2 б) причем , а токи рассчитываются по формулам

2. Расчет токов и напряжения после коммутации классическим методом.

Переходный процесс в цепях первого порядка (с одним реактивным элементом) описывается уравнением вида

(4.3)

где -принужденная составляющая искомой величины,равная ее значению при t= ; -свободная составляющая; А-постоянная интегрирования; p-корень характеристического уравнения, определяющий в конечном итоге длительность переходного процесса. Т.к. p является общей величиной для всех токов и напряжений в конкретной цепи, то расчет переходного процесса целесообразно начать с определения p.

2.1. Характеристическое уравнение для расчета корня p составляется по операторной схеме замещения, отражающей работу цепи после коммутации, и показанной на рисунке 1.4.3.