РОЗРАХУНОК КОЛА СИНУСОЇДНОГО СТРУМУ
МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ХАРКIВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ
УНIВЕРСИТЕТ РАДIОЕЛЕКТРОНIКИ
Методичні вказівки
До розрахункових завдань
з дисциплін
«Основи теорії кіл»,
«Основи теорії кіл, сигналів та процесів в СТЗІ»
(частина 1)
для студентів напрямів 6.050901 «Радіотехніка»,
6.170102 «Системи технічного захисту інформації»
ЗАТВЕРДЖЕНО
кафедрою ОРТ.
Протокол №11 від 17.04.2013
Харків 2013
Методичні вказівки до розрахункових завдань з дисциплін «Основи теорії кіл», «Основи теорії кіл, сигналів та процесів в СТЗІ» (ч.1) для студентів напрямів 6.050901 «Радіотехніка», 6.170102 «Системи технічного захисту інформації» /Упоряд. І.О. Милютченко. – Харків: ХНУРЕ, 2013. – 52 с.
Упорядник І.О. Милютченко
Рецензент А.М. Олейніков, канд. техн. наук, проф. каф. ОРТ
ЗМІСТ
Загальні положення................................................................................... 4
1 Розрахунок кола постійного струму..................................................... 5
1.1 Умови завдання................................................................................ 5
1.2 Методичні вказівки........................................................................... 10
2 Розрахунок кола синусоїдного струму................................................. 17
2.1 Умови завдання................................................................................ 17
2.2 Методичні вказівки........................................................................... 22
2.3 Приклад виконання завдання.......................................................... 23
3 Перехідні процеси в електричних колах............................................... 26
3.1 Умови завдання................................................................................ 26
3.2 Методичні вказівки........................................................................... 33
3.3 Приклад виконання завдання.......................................................... 34
4 Розрахунок довгої лінії.......................................................................... 38
4.1 Умови завдання................................................................................ 38
4.2 Зміст завдання................................................................................... 38
4.3 Методичні вказівки........................................................................... 42
4.4 Приклад виконання завдання.......................................................... 44
5 Рекомендації до оформлення завдання.................................................. 50
Перелік посилань....................................................................................... 51
Додаток А Форма титульного аркуша завдання.................................... 52
ЗАГАЛЬНI ПОЛОЖЕННЯ
У процесі підготовки фахівців з радіотехніки та технічного захисту інформації за професійно-орієнтованими дисциплінами «Основи теорії кіл» (ОТК) та «Основи теорії кіл, сигналів та процесів в СТЗІ» (ОТКСП) визначальне значення має не тільки засвоєння теоретичних знань, але й практичне опанування основних методів аналізу кіл.
В сучасних умовах підготовка фахівців у вищій школі спрямована на розвиток самостійності та індивідуалізацію навчання. Виконання студентами індивідуальних розрахункових завдань (РЗ) з основних розділів теоретичного курсу має вирішальне значення. РЗ є суттєвою складовою самостійної роботи та ефективною формою контролю успішності студентів. Оцінка за виконання РЗ може бути використана у рейтинговій системі контролю знань студентів впродовж семестру. Крім того, РЗ є необхідним видом занять при модульному методі вивчення дисциплін ОТК i ОТКСП (ч.1).
Методичні вказівки містять чотири розрахункових завдання з основних розділів дисциплін ОТК i ОТКСП, методичні рекомендації з виконання завдань та вимоги до їх оформлення.
Складаючи дані методичні вказівки, упорядник користувався кількома джерелами [1 – 7].
Розрахунок кола постійного струму
1.1 Умови завдання
1. Згідно з узагальненою електpичною схемою (pис.1.1) скласти схему для заданого ваpіанта, використовуючи паpаметpи елементiв, якi вказано в табл.1.1.
2. Для отриманої схеми вибpати та вказати позитивні напpями струмів у вітках. Скласти у загальному вигляді систему рівнянь, використовуючи пеpший та другий закони Кіpхгофа.
3. Знайти струми в одній з віток (за вибоpом студента) методом еквівалентних перетворень для кожного з джерел, що діють окремо.
4. Знайти струми всіх віток у колі методом контуpних струмів. Попереньо джерело струму з паpалельно увімкненим до нього опором еквівалентно замінити джерелом ЕРС та послідовно увімкненим опором. Перевiрити pозв’язок за другим законом Кipхгофа.
5. Еквівалентно замінити джерела ЕРС з послідовно увімкненими опорами джерелами струму з паралельно увімкненими опорами. Розрахувати напруги на опорах кола методом вузлових напруг та струми віток. Перевірити pозв’язок за першим законом Кірхгофа.
6. Обчислити потужності джерел і всіх опорів. Перевірити результати розрахунку струмів та напруг (п.4, 5) за допомогою балансу потужностей.
7. За результатами п.3 знайти струм в одній з віток методом накладання.
8. Методом еквівалентного генератора знайти струм в одній з віток, яка не містить джерела. Для парних номери варіантів замінити активний двополюсник еквівалентним джерелом струму; для непарних – джерелом напруги.
Визначити потужність, що витрачається в опорі вітки, для якої розраховано струм. Розрахувати максимальну потужність, яку можна отримати у цьому опорі. Вказати, за якої умови це можливо.
9. Результати pозрахунку струмів (п.4, 5, 7, 8) звести до таблиці та порівняти між собою.
Таблиця 1.1 – Параметри кола
| Варі-ант |
| m |
| n |
| k |
| |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||||||
| 1 | 0,2 | 1 | 2 | ¥ | 2 | 1 | 0,5 | 1 | 1 | 5 | 8 | 10 | 2 | 15 |
| 2 | 1 | 4 | 0,4 | 4 | 1 | 5 | ¥ | 2 | 8 | 2 | 2 | 4 | 5 | 3 |
| 3 | 5 | 1 | 2 | 1 | 1 | ¥ | 1 | 6 | 8 | 7 | 3 | 20 | 1 | –2 |
| 4 | 2 | ¥ | 4 | 5 | 1 | 1 | 2 | 2 | 6 | 4 | 4 | 3 | 8 | 1 |
| 5 | ¥ | 4 | 5 | 3 | 3 | 2 | 1 | 1 | 7 | –2 | 2 | 10 | 8 | 12 |
| 6 | 0,5 | 2 | 2 | 2 | ¥ | 0,4 | 1 | 1 | 1 | 8 | 3 | –5 | 2 | 3 |
| 7 | 2 | 1 | 4 | 2 | 1 | ¥ | 4 | 1 | 3 | 4 | 5 | –20 | 4 | 8 |
| 8 | 3 | 3 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | ¥ | 7 | 3 | 3 | 1,5 | 6 | 2 |
| 9 | 1 | 4 | ¥ | 5 | 5 | 2 | 1 | 1 | 8 | 10 | 2 | –5 | 1 | –3 |
| 10 | 4 | 0,6 | 0,5 | 4 | 3 | 1 | ¥ | 5 | 3 | 4 | 8 | 2 | 5 | –10 |
| 11 | 0,8 | 4 | 1 | 1 | ¥ | 1 | 1 | 2 | 1 | 7 | 3 | 5 | 2 | 2 |
| 12 | 1 | 2 | 3 | ¥ | 0,5 | 0,5 | 3 | 2 | 8 | –4 | 2 | 2 | 5 | –1 |
| 13 | 2 | 2 | 0,8 | 3 | 1 | ¥ | 3 | 1 | 1 | 10 | 3 | 2 | 7 | –8 |
| 14 | ¥ | 2 | 0,4 | 5 | 2 | 1 | 5 | 1 | 8 | 4 | 6 | 3 | 3 | 6 |
| 15 | 0,2 | 0,8 | 1 | 0,1 | 1 | 1 | 1 | ¥ | 3 | –4 | 4 | 5 | 1 | 2 |
| 16 | 4 | ¥ | 3 | 2 | 1 | 1 | 4 | 2 | 8 | 2 | 3 | 3 | 4 | –10 |
| 17 | 3 | 3 | 2 | 1 | 2 | 3 | ¥ | 1 | 1 | 5 | 2 | –2 | 8 | 4 |
| 18 | 2 | 5 | ¥ | 1 | 1 | 2 | 4 | 2 | 7 | 7 | 1 | 5 | 2 | 10 |
| 19 | 1 | 2 | 1 | 3 | ¥ | 3 | 2 | 4 | 7 | –2 | 8 | 2 | 1 | –10 |
| 20 | ¥ | 5 | 2 | 1 | 1 | 3 | 2 | 3 | 2 | 4 | 5 | 4 | 7 | 2 |
Продовження табл. 1.1
| Варі-ант |
| m |
| n |
| k |
| |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||||||
| 21 | 2 | ¥ | 4 | 2 | 4 | 3 | 1 | 1 | 7 | –3 | 5 | 6 | 1 | 8 |
| 22 | 1 | 0,6 | 2 | 2 | 2 | 0,8 | ¥ | 1 | 8 | 10 | 6 | 2 | 1 | 3 |
| 23 | 3 | 5 | 4 | ¥ | 4 | 5 | 1 | 1 | 1 | 15 | 5 | 8 | 2 | 16 |
| 24 | 2 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 4 | ¥ | 2 | 8 | 4 | 1 | 1 | 5 |
| 25 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | ¥ | 4 | 1 | 7 | 3 | 8 | –3 | 3 | 4 |
| 26 | 2 | 2 | ¥ | 3 | 4 | 1 | 3 | 3 | 4 | –2 | 6 | 7 | 1 | 10 |
| 27 | 1 | ¥ | 0,8 | 2 | 2 | 4 | 5 | 2 | 8 | 4 | 1 | –5 | 3 | 12 |
| 28 | 2 | 4 | 2 | ¥ | 2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 | 12 | 5 | 8 |
| 29 | ¥ | 3 | 4 | 2 | 1 | 1 | 3 | 2 | 7 | 10 | 5 | 4 | 8 | –3 |
| 30 | 4 | 4 | 2 | 5 | 2 | 1 | 1 | ¥ | 2 | 14 | 1 | 6 | 7 | –9 |
| 31 | 20 | 20 | 4 | 10 | 5 | ¥ | 10 | 10 | 7 | 50 | 5 | 30 | 1 | –10 |
| 32 | 4 | 4 | ¥ | 20 | 6 | 2 | 5 | 10 | 2 | 10 | 7 | 10 | 4 | 4 |
| 33 | 5 | 15 | 5 | 3 | 8 | 10 | ¥ | 4 | 8 | 20 | 2 | 15 | 1 | 5 |
| 34 | 10 | 8 | 10 | ¥ | 8 | 6 | 5 | 10 | 2 | 15 | 1 | 10 | 6 | 5 |
| 35 | ¥ | 7 | 6 | 6 | 10 | 10 | 8 | 4 | 7 | 6 | 4 | 10 | 8 | 6 |
| 36 | 8 | 10 | 6 | 4 | ¥ | 6 | 5 | 10 | 3 | 5 | 7 | 10 | 8 | 4 |
| 37 | 10 | 6 | 8 | 8 | 8 | 10 | 5 | ¥ | 7 | 10 | 5 | 8 | 1 | 5 |
| 38 | 5 | 4 | 1 | ¥ | 7 | 6 | 5 | 10 | 3 | 8 | 8 | 10 | 5 | 3 |
| 39 | 6 | 1 | ¥ | 10 | 5 | 4 | 3 | 7 | 8 | 7 | 7 | 12 | 1 | 1 |
| 40 | 4 | 6 | 2 | 4 | 5 | ¥ | 6 | 5 | 8 | 12 | 3 | 14 | 7 | 3 |
| 41 | 2 | 6 | 1 | 6 | 1 | 5 | ¥ | 4 | 5 | 10 | 1 | 10 | 8 | 1 |
| 42 | ¥ | 3 | 2 | 5 | 4 | 1 | 10 | 6 | 2 | 5 | 3 | 15 | 7 | 2 |
| 43 | 1 | 4 | 5 | 4 | ¥ | 1 | 6 | 2 | 7 | 12 | 6 | 10 | 2 | 4 |
| 44 | 6 | 4 | 10 | 2 | 10 | 10 | 8 | ¥ | 5 | 10 | 7 | 15 | 2 | 10 |
| 45 | 4 | ¥ | 7 | 1 | 8 | 6 | 4 | 5 | 1 | 20 | 8 | 10 | 4 | 8 |
| 46 | 6 | 8 | ¥ | 8 | 10 | 4 | 10 | 3 | 2 | 15 | 4 | 5 | 7 | 10 |
| 47 | 5 | 5 | 4 | ¥ | 4 | 3 | 7 | 10 | 8 | 15 | 5 | 10 | 1 | 6 |
| 48 | 4 | 8 | 6 | 3 | 10 | 10 | ¥ | 5 | 6 | 11 | 8 | 8 | 3 | 10 |
| 49 | 5 | 8 | 5 | 7 | 10 | ¥ | 6 | 4 | 7 | 8 | 4 | 8 | 3 | 8 |
| 50 | 10 | 3 | 1 | 2 | 4 | 5 | 5 | ¥ | 3 | 10 | 6 | 15 | 7 | 10 |
| 51 | 6 | 6 | 3 | 4 | ¥ | 8 | 5 | 7 | 1 | 20 | 3 | 24 | 4 | 10 |
| 52 | 5 | 3 | ¥ | 1 | 2 | 8 | 4 | 6 | 4 | 22 | 2 | 12 | 7 | 6 |
| 53 | 5 | 2 | 4 | 7 | 5 | 2 | 10 | ¥ | 4 | 18 | 2 | 20 | 1 | 10 |
| 54 | ¥ | 8 | 7 | 5 | 3 | 6 | 4 | 1 | 8 | 20 | 5 | 15 | 2 | 12 |
| 55 | 10 | 2 | ¥ | 4 | 6 | 5 | 10 | 8 | 7 | 10 | 6 | 20 | 5 | 10 |
| 56 | 5 | 5 | 10 | 10 | ¥ | 5 | 8 | 4 | 7 | 20 | 6 | 30 | 1 | 14 |
| 57 | 1 | 5 | 4 | 3 | 6 | 4 | ¥ | 8 | 3 | 11 | 2 | 22 | 6 | 10 |
| 58 | 6 | 7 | 5 | ¥ | 4 | 1 | 3 | 8 | 2 | 24 | 1 | 20 | 7 | 8 |
Продовження табл. 1.1
| Варі-ант |
| m |
| n |
| k |
| |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||||||
| 59 | 4 | 6 | 8 | 8 | 10 | ¥ | 4 | 10 | 1 | 5 | 5 | 10 | 2 | 12 |
| 60 | ¥ | 5 | 6 | 4 | 4 | 8 | 6 | 8 | 5 | 12 | 2 | 10 | 3 | 10 |
| 61 | 4 | 8 | 4 | ¥ | 6 | 8 | 6 | 4 | 1 | 10 | 8 | 10 | 6 | 10 |
| 62 | 6 | ¥ | 6 | 4 | 8 | 6 | 8 | 4 | 4 | 20 | 3 | 20 | 6 | 20 |
| 63 | 4 | 4 | 2 | 2 | ¥ | 10 | 2 | 4 | 2 | 25 | 7 | 20 | 3 | 15 |
| 64 | ¥ | 10 | 5 | 5 | 3 | 10 | 3 | 5 | 3 | 20 | 8 | 10 | 7 | 10 |
| 65 | 4 | 8 | 5 | 4 | 5 | ¥ | 8 | 5 | 8 | 15 | 7 | 15 | 4 | 15 |
| 66 | 2 | 4 | ¥ | 1 | 4 | 2 | 3 | 5 | 7 | 22 | 6 | 20 | 4 | 10 |
| 67 | 4 | 2 | 1 | ¥ | 4 | 2 | 4 | 5 | 5 | 18 | 3 | 15 | 2 | 10 |
| 68 | 5 | 2 | 2 | 6 | ¥ | 4 | 5 | 4 | 1 | 25 | 6 | 10 | 8 | 12 |
| 69 | 6 | ¥ | 2 | 4 | 3 | 2 | 4 | 1 | 6 | 18 | 1 | 12 | 8 | 8 |
| 70 | ¥ | 5 | 5 | 5 | 3 | 3 | 2 | 3 | 7 | 14 | 8 | 20 | 3 | 5 |
| 71 | 5 | 6 | 3 | 3 | 10 | 4 | 2 | ¥ | 4 | 17 | 7 | 19 | 1 | 9 |
| 72 | 5 | 2 | ¥ | 4 | 1 | 6 | 3 | 10 | 4 | 24 | 2 | 18 | 8 | 9 |
| 73 | 6 | 3 | 2 | 3 | 7 | 1 | ¥ | 4 | 2 | 16 | 8 | 24 | 3 | 8 |
| 74 | 2 | 2 | 4 | 2 | 4 | 5 | 2 | ¥ | 6 | 25 | 3 | 10 | 1 | 10 |
| 75 | 4 | 6 | 4 | ¥ | 8 | 4 | 4 | 8 | 8 | 20 | 6 | 15 | 7 | 12 |
| 76 | 6 | 6 | 5 | 4 | ¥ | 4 | 2 | 4 | 3 | 25 | 1 | 20 | 7 | 10 |
| 77 | 4 | ¥ | 1 | 2 | 6 | 5 | 2 | 4 | 7 | 24 | 8 | 18 | 3 | 12 |
| 78 | 6 | 4 | 2 | 4 | 5 | ¥ | 4 | 2 | 7 | 25 | 8 | 15 | 2 | 5 |
| 79 | ¥ | 2 | 4 | 2 | 4 | 4 | 3 | 1 | 2 | 15 | 8 | 10 | 6 | 8 |
| 80 | 5 | 4 | ¥ | 5 | 4 | 8 | 5 | 6 | 1 | 24 | 6 | 15 | 5 | 11 |
| 81 | 4 | 2 | 2 | 2 | 4 | 1 | 1 | ¥ | 5 | 18 | 2 | 12 | 7 | 10 |
| 82 | 2 | 1 | 1 | 4 | 2 | 2 | ¥ | 4 | 8 | 18 | 6 | 10 | 1 | 5 |
| 83 | 10 | 15 | 15 | 20 | ¥ | 25 | 20 | 20 | 2 | 24 | 1 | 18 | 3 | 10 |
| 84 | 5 | 4 | 10 | 8 | 10 | 6 | ¥ | 10 | 2 | 26 | 3 | 17 | 8 | 8 |
| 85 | 5 | 10 | 5 | ¥ | 4 | 4 | 5 | 6 | 2 | 28 | 1 | 22 | 3 | 10 |
| 86 | 4 | ¥ | 5 | 4 | 8 | 6 | 4 | 4 | 6 | 30 | 3 | 20 | 1 | 10 |
| 87 | 20 | 18 | 20 | 15 | 18 | 24 | ¥ | 16 | 2 | 30 | 1 | 30 | 6 | 10 |
| 88 | 15 | 25 | ¥ | 20 | 25 | 10 | 30 | 25 | 7 | 40 | 4 | 40 | 2 | 10 |
| 89 | 10 | 10 | 10 | 12 | ¥ | 15 | 12 | 10 | 7 | 25 | 8 | 25 | 4 | 10 |
| 90 | ¥ | 4 | 5 | 5 | 2 | 5 | 5 | 4 | 8 | 25 | 6 | 10 | 2 | 15 |
| 91 | 5 | 2 | 7 | 4 | 8 | ¥ | 1 | 10 | 4 | 20 | 8 | 20 | 2 | 10 |
| 92 | 5 | 3 | 2 | 1 | 4 | 4 | 5 | ¥ | 5 | 20 | 2 | 10 | 4 | 10 |
| 93 | 4 | ¥ | 2 | 5 | 1 | 4 | 2 | 10 | 7 | 15 | 1 | 15 | 3 | 10 |
| 94 | 6 | 5 | ¥ | 3 | 6 | 3 | 8 | 8 | 4 | 20 | 5 | 10 | 1 | 5 |
| 95 | ¥ | 5 | 6 | 7 | 4 | 10 | 8 | 10 | 3 | 15 | 2 | 15 | 7 | 8 |
| 96 | 4 | 5 | 5 | 6 | ¥ | 8 | 10 | 4 | 1 | 10 | 5 | 10 | 8 | 5 |
Продовження табл. 1.1
| Варі-ант |
| m |
| n |
| k |
| |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||||||
| 97 | 6 | 4 | 5 | 8 | 4 | 6 | 8 | ¥ | 6 | 25 | 2 | 25 | 4 | 10 |
| 98 | 1 | 2 | 2 | 4 | 3 | 4 | ¥ | 1 | 6 | 25 | 8 | 10 | 1 | 8 |
| 99 | ¥ | 1 | 1 | 1 | 4 | 1 | 4 | 4 | 7 | 20 | 4 | 15 | 5 | 5 |
| 100 | 2 | ¥ | 1 | 2 | 2 | 4 | 4 | 4 | 8 | 15 | 5 | 10 | 4 | 10 |
| 101 | 4 | 1 | 2 | 4 | 5 | ¥ | 1 | 5 | 5 | 24 | 8 | 12 | 3 | 8 |
| 102 | 10 | 8 | 4 | ¥ | 10 | 10 | 4 | 5 | 1 | 20 | 3 | 15 | 8 | 10 |
| 103 | 10 | 5 | ¥ | 5 | 8 | 4 | 10 | 4 | 2 | 15 | 6 | 20 | 7 | 6 |
| 104 | 2 | 3 | 3 | 5 | ¥ | 1 | 5 | 4 | 6 | 16 | 2 | 18 | 7 | 10 |
| 105 | 4 | 6 | 5 | 2 | 2 | 1 | ¥ | 4 | 3 | 21 | 5 | 18 | 2 | 8 |
| 106 | ¥ | 6 | 4 | 6 | 4 | 8 | 5 | 5 | 8 | 24 | 6 | 20 | 3 | 12 |
| 107 | 10 | ¥ | 4 | 8 | 4 | 5 | 6 | 5 | 3 | 15 | 4 | 12 | 1 | 8 |
| 108 | 5 | 4 | 4 | 4 | 10 | ¥ | 3 | 6 | 8 | 20 | 4 | 16 | 1 | 12 |
| 109 | 4 | 6 | 6 | 2 | 6 | 5 | 4 | ¥ | 2 | 15 | 7 | 12 | 3 | 11 |
| 110 | 6 | 3 | ¥ | 8 | 4 | 4 | 6 | 8 | 6 | 18 | 1 | 10 | 5 | 4 |
| 111 | 27 | 12 | 10 | ¥ | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 20 | 3 | 25 | 5 | 10 |
| 112 | 14 | 6 | 4 | 10 | 5 | 4 | ¥ | 8 | 2 | 15 | 1 | 15 | 8 | 15 |
| 113 | 25 | 40 | 15 | 10 | ¥ | 15 | 20 | 30 | 7 | 20 | 3 | 30 | 8 | 10 |
| 114 | 5 | 6 | 4 | ¥ | 4 | 3 | 3 | 4 | 6 | 15 | 5 | 20 | 2 | 8 |
| 115 | 1 | 2 | 4 | 4 | 4 | ¥ | 2 | 1 | 1 | 15 | 3 | 10 | 8 | 20 |
| 116 | 5 | 6 | 10 | 5 | 4 | 4 | 6 | ¥ | 5 | 15 | 1 | 30 | 4 | 10 |
| 117 | 4 | 4 | ¥ | 5 | 6 | 8 | 2 | 10 | 4 | 15 | 2 | 15 | 8 | 10 |
| 118 | 4 | 6 | 8 | 10 | 6 | 8 | ¥ | 4 | 6 | 12 | 3 | 12 | 5 | 6 |
| 119 | 6 | ¥ | 5 | 4 | 5 | 8 | 6 | 4 | 7 | 14 | 8 | 20 | 5 | 8 |
| 120 | 10 | 10 | 4 | 6 | ¥ | 5 | 6 | 5 | 1 | 20 | 2 | 25 | 6 | 10 |
| 121 | 56 | 16 | 16 | 76 | ¥ | 17 | 96 | 13 | 4 | 2 | 7 | 1 | 2 | 1 |
| 122 | ¥ | 20 | 32 | 28 | 93 | 91 | 14 | 30 | 4 | 4 | 3 | 1 | 7 | 3 |
| 123 | 73 | 93 | ¥ | 81 | 98 | 10 | 14 | 23 | 7 | 6 | 1 | 9 | 5 | 3 |
| 124 | 11 | 64 | 86 | 90 | 23 | 96 | 93 | ¥ | 1 | 7 | 6 | 6 | 2 | 1 |
| 125 | 16 | 78 | 14 | ¥ | 12 | 53 | 76 | 18 | 8 | 8 | 5 | 2 | 1 | 6 |
| 126 | 63 | ¥ | 29 | 16 | 87 | 13 | 93 | 66 | 5 | 4 | 1 | 7 | 6 | 3 |
| 127 | 19 | 18 | 28 | 76 | 65 | ¥ | 34 | 17 | 7 | 6 | 4 | 9 | 1 | 3 |
| 128 | 66 | 77 | 59 | 66 | 11 | 18 | 18 | ¥ | 7 | 3 | 2 | 6 | 6 | 3 |
| 129 | ¥ | 24 | 16 | 68 | 82 | 29 | 21 | 30 | 2 | 6 | 6 | 5 | 6 | 1 |
| 130 | 54 | 70 | 35 | 31 | 33 | 17 | ¥ | 57 | 1 | 1 | 6 | 1 | 8 | 2 |
| 131 | 74 | 34 | ¥ | 15 | 78 | 69 | 88 | 99 | 8 | 1 | 2 | 6 | 7 | 5 |
| 132 | 75 | 21 | 46 | 94 | ¥ | 52 | 58 | 68 | 6 | 8 | 4 | 2 | 1 | 6 |
| 133 | 11 | 12 | 77 | 95 | 43 | ¥ | 80 | 26 | 8 | 26 | 5 | 20 | 5 | 6 |
| 134 | 70 | 84 | 27 | ¥ | 45 | 93 | 22 | 59 | 3 | 4 | 1 | 4 | 6 | 3 |
1.2 Методичні вказівки
Виконуючи завдання №1, доцільно скористатись одним з підручників
[1, с.45–117; 3, с.35–69] або задачником [5, с.14–28] та конспектом лекцій [4].
Розглянемо приклад виконання завдання.
1. Складемо схему (рис.1.2) для заданого варіанта N (табл.1.2).
Таблиця 1.2 – Параметри кола для заданого варіанта
| Варі-ант |
| m |
| n |
| k |
| |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||||||
| N | 10 | 8 | 4 | ¥ | 10 | 10 | 4 | 5 | 1 | 20 | 3 | 15 | 8 | 10 |
2. Для отриманої схеми виберемо позитивні напpями струмів у вітках та обходів контурів. У колі 
вузли та 
віток. Визначимо кількість незалежних рівнянь за першим та другим законами Кіpхгофа:
;
відповідно (вітку з джерелом струму не враховуємо). Складемо у загальному вигляді систему рівнянь за законами Кірхгофа:
1-й вузол 
;
2-й вузол 
;
3-й вузол 
;
1-й контур 
;
2-й контур 
;
3-й контур 
.
3. Знайдемо струм 
методом еквівалентних перетворень для кожного з джерел, що діють окремо.
Щоб розрахувати часткові струми у першій вітці, які зумовлені дією джерел 
та 
, перетворимо «трикутник» опорів 
, 
, 
у «зірку» (рис.1.3, а) та знайдемо значення опорів за формулами:
; 
; 
.
Якщо 
, 
, 
, тоді
; 
.
Якщо 
, 
, , тоді
;
; 
.
Щоб розрахувати часткові струми у першій вітці, які зумовлені дією джерела 
, перетворимо «трикутник» опорів 
, 
, у «зірку» (рис.1.3, б) та знайдемо значення опорів за формулами:
; 
; 
.
Якщо , , 
, тоді 
;
; 
.
4. Знайдемо струми всіх віток у колі методом контуpних струмів. Попередньо джерело струму з паpалельним опором еквівалентно замінимо джерелом ЕРС 
з послідовно увімкненим опором (рис.1.4, а).
Складемо матриці опорів та контурних ЕРС:
.
Обчислимо визначник та алгебраїчні доповнення матриці опорів:
; 
; 
; 
;
; 
; 
.
Обчислимо контурні струми за формулою 
:
;
;
.
Струми віток визначимо як лінійну комбінацію контурних струмів:
; 
; 
;
; 
; 
;
.
Перевіримо розв’язок, склавши рівняння за другим законом Кірхгофа, наприклад для 1-го контуру:
;
; 
.
5. Еквівалентно замінимо джерела ЕРС з послідовно увімкненими опорами джерелами струму з паралельно увімкненими опорами: 
; 
(рис.1.4, б). Знайдемо напруги на опорах кола методом вузлових напруг та струми віток.
Обчислимо значення провідностей: 
; 
; 
; 
; 
.
Складемо матриці провідностей та вузлових струмів:
; 
.
Обчислимо визначник та алгебраїчні доповнення матриці провідностей:
; 
; 
; 
;
; 
; 
.
Обчислимо вузлові напруги за формулою 
:
;
;
.
Напруги між вузлами визначимо як лінійну комбінацію вузлових напруг:
: 
; 
.
Струми віток визначимо за законом Ома:
; 
; 
;
; 
; 
; 
; 
; 
.
. Перевіримо розв’язок, склавши рівняння за першим законом Кірхгофа, наприклад для 1-го вузла:
;
.
6. Обчислимо потужності джерел та всіх опорів та перевіримо результати розрахунку струмів та напруг (п.4, 5) за допомогою балансу потужностей.
;
.
7. За результатами п.3 знайдемо струм методом накладання, підсумувавши часткові струми з урахуванням їх напряму:
.
8. Знайдемо струм 
методом еквівалентного генератора.
Замінимо активний двополюсник з боку вузлів 2, 3 еквівалентним генератором напруги (рис.1.5, а) або струму (рис.1.5, б).
Обчислимо вхідний опір пасивного двополюсника (рис.1.5, в), використовуючи перетворення опорів (див. п.3):
.
Визначимо ЕРС еквівалентного генератора 
(рис.1.6, б), використовуючи результати п.5 за умови 
:
.
Обчислимо визначник та алгебраїчні доповнення матриці провідностей:
; 
; 
; 
;
; 
; 
.
Обчислимо вузлові напруги та напругу холостого ходу:
;
;
.
Знайдемо струм для одноконтурної схеми (рис.1.5, а):
.
Визначимо струм 
еквівалентного генератора струму (рис.1.6, а), використовуючи результати п.4 за умови 
:
.
Обчислимо визначник та алгебраїчні доповнення матриці опорів:
; 
; 
; 
;
; 
; 
.
Визначимо контурні струми та струм короткого замикання:
;
; 
.
Знайдемо струм для двовузлової схеми (рис.1.5, б):
.
Визначити потужність, що витрачається в опорі :
.
Максимальна потужність виділятиметься в опорі за умови 
.
.
9. Результати pозрахунку струмів (п.4, 5, 7, 8) зведемо до табл. 1.3.
Таблиця 1.3 – Значення струмів кола для заданого варіанта
| Пункт |
| |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 4 | –0,027 | 1,957 | 1,929 | – | 0,837 | –2,766 | –0,027 | –2,793 |
| 5 | –0,027 | 1,957 | 1,929 | – | 0,837 | –2,766 | –0,027 | –2,793 |
| 7 | –0,027 | – | – | – | – | – | – | – |
| 8 | – | – | – | – | – | –2,766 | – | – |
РОЗРАХУНОК КОЛА СИНУСОЇДНОГО СТРУМУ
2.1 Умови завдання
1. Відповідно до заданих у табл.2.1 значень паpаметpів узагальненої схеми (pис.2.1,а) накреслити схему електричного кола для заданого варіанта.
2. Якщо вхідною дією є струм, то його амплітуда 
, а початкова фаза 
. Якщо вхідна дія - напруга, то амплітуда 
, а початкова фаза 
рад. Частота дії 
.
3. Виконати розрахунок комплексних амплітуд усіх струмів i напруг у колі та записати миттєві значення струмів i напруг.
4. За знайденими значеннями амплітуд i фаз побудувати вектоpну діагpаму. Перевірити виконання законів Кipхгофа за її допомогою.
5. Для заданої дії та відгуку знайти аналітичний вираз комплексної пеpедатної функції (КПФ) кола, а також вирази для амплітудно-частотної (АЧХ) та фазочастотної (ФЧХ) хаpактеpистик.
6. Виконати розрахунок АЧХ та ФЧХ для 5–6 точок, а також для нескінченної та нульової частот. Побудувати графіки АЧХ i ФЧХ.
Таблиця 2.1 – Параметри кола
| Варі-ант |
|
|
|
| 
| 
| Дія | Від-гук | ||||
| L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | R, кОм | ||||
| 1 | - | 1,2 | 0 | - | 1,9 | - | 2,1 | - | 9,9 | 12 | 
| 
|
| 2 | - | 1,1 | - | 2,3 | 3,8 | - | ¥ | - | 0,6 | ¥ | 
| 
|
| 3 | 3,9 | - | 0 | - | - | 2 | - | 1,8 | 7,8 | ¥ |
|
|
Продовження табл.2.1
| Варі-ант |
|
|
|
|
|
| Дія | Від-гук | ||||
| L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | R, кОм | ||||
| 4 | 4,2 | - | 1,0 | - | - | 0,6 | ¥ | - | 0,4 | ¥ |
| 
|
| 5 | 0 | - | - | 1,3 | 2 | - | 1,6 | - | 8,5 | ¥ |
|
|
| 6 | - | 1,3 | - | 3,5 | 3,6 | - | ¥ | - | 0,55 | ¥ | 
|
|
| 7 | - | 1,9 | - | 1,9 | 1,8 | - | 2,3 | - | 9,8 | 11 |
|
|
| 8 | 3 | - | 0 | - | 1,1 | - | - | 0,8 | 5,6 | ¥ |
|
|
| 9 | 4,2 | - | 0 | - | - | 1,8 | - | 2,4 | ¥ | 9 |
|
|
| 10 | 1,9 | - | 0 | - | - | 0,95 | 2,2 | - | 6 | ¥ |
|
|
| 11 | 2,5 | - | 1,5 | - | - | 1,6 | - | 4,7 | 7,2 | ¥ |
|
|
| 12 | - | 5,3 | 0 | - | 3,1 | - | - | 2,1 | 10 | 12 |
|
|
| 13 | 0 | - | 3,6 | - | - | 1,4 | ¥ | - | 0,28 | ¥ |
|
|
| 14 | 0 | - | - | 0,8 | 2,8 | - | 1,4 | - | 9 | ¥ |
|
|
| 15 | 0 | - | 1,9 | - | - | 1,2 | 2,3 | - | 6 | ¥ |
|
|
| 16 | 0 | - | 3,5 | - | - | 2,1 | - | 2,2 | 8 | ¥ |
|
|
| 17 | - | 1,6 | - | 2,3 | 2,4 | - | 1,6 | - | 13 | ¥ |
|
|
| 18 | - | 1,1 | - | 4,1 | 4,02 | - | ¥ | - | 0,47 | ¥ |
|
|
| 19 | 0 | - | 2,4 | - | 1,5 | - | - | 1,4 | 6,5 | ¥ |
|
|
| 20 | 1,8 | - | 2,1 | - | - | 1,8 | - | 2,2 | 8,2 | ¥ |
|
|
| 21 | - | 1,4 | 0 | - | 1,6 | - | 2 | - | 10 | ¥ |
|
|
| 22 | - | 6 | - | 4 | 3 | - | - | 1,5 | 8 | ¥ |
|
|
| 23 | 0 | - | 4,1 | - | - | 2,2 | - | 1,9 | 9,1 | 8,8 |
|
|
| 24 | - | 2,1 | - | 2,3 | 3,2 | - | 1,1 | - | 9,5 | ¥ |
|
|
| 25 | 1,2 | - | 1,2 | - | - | 1,4 | 1,4 | - | 8,4 | ¥ |
|
|
| 26 | 2 | - | 1,7 | - | - | 1,9 | - | 2,4 | 8,2 | ¥ |
|
|
| 27 | 1,5 | - | 2,6 | - | - | 0,87 | ¥ | - | 0,38 | ¥ |
|
|
| 28 | - | 2,1 | - | 3,4 | 2,8 | - | 2,4 | - | 9,8 | 9 |
| 
|
| 29 | 1,9 | - | 2,3 | - | - | 2,3 | 2,1 | ¥ | 8,5 |
|
| |
| 30 | - | 1 | 0 | - | 1 | - | 3 | - | 9,9 | 10 |
|
|
| 31 | 1,65 | - | 0 | - | 2,3 | - | - | 0,92 | 6,6 | ¥ |
|
|
| 32 | - | 3,7 | 0 | - | - | 2,5 | - | 1,96 | ¥ | 10 |
|
|
| 33 | 1,04 | - | 2,1 | - | - | 0,7 | 1,4 | - | 8,2 | ¥ |
|
|
| 34 | 2,2 | - | 2,05 | - | - | 4,1 | - | 1,2 | 8,4 | ¥ |
|
|
| 35 | 0,8 | - | 2,9 | - | - | 1,6 | ¥ | - | 0,6 | ¥ |
|
|
Продовження табл.2.1
| Варі-ант |
|
|
|
|
|
| Дія | Від-гук | ||||
| L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | R, кОм | ||||
| 36 | - | 2,4 | - | 1,9 | 2,8 | - | 1,3 | - | 9,9 | 9 |
|
|
| 37 | 3 | - | 1,05 | - | - | 2,2 | - | 3,2 | ¥ | 8,9 |
|
|
| 38 | - | 0,94 | 0 | - | 2,1 | - | 2,1 | - | 8,8 | 16 |
|
|
| 39 | 2 | - | 0 | - | 1,7 | - | - | 0,92 | 9,6 | 8,8 |
|
|
| 40 | - | 3,9 | 0 | - | - | 2,4 | - | 2,1 | ¥ | 11 |
|
|
| 41 | - | 0,9 | 0 | - | 2,1 | - | 1,8 | - | 8,6 | 11 |
|
|
| 42 | - | 1,1 | - | 3,21 | 4,2 | - | ¥ | - | 0,48 | ¥ |
|
|
| 43 | 4,3 | - | 0 | - | - | 2,4 | - | 1,8 | 8,5 | ¥ |
|
|
| 44 | 3,95 | - | 0 | - | - | 1,35 | ¥ | - | 0,28 | ¥ |
|
|
| 45 | 0 | - | - | 1,1 | 2,3 | - | 1,3 | - | 12 | ¥ |
|
|
| 46 | - | 1,25 | - | 5,1 | 3,8 | - | ¥ | - | 0,42 | ¥ |
|
|
| 47 | - | 1,7 | - | 3,5 | 1,7 | - | 2,4 | - | 9,8 | 10 |
|
|
| 48 | 3,1 | - | 0 | - | 0,8 | - | - | 1 | 10 | ¥ |
|
|
| 49 | - | 1,6 | - | 2,1 | 3,05 | - | 1 | - | 7,5 | ¥ |
|
|
| 50 | - | 1,4 | - | 4,2 | 4,2 | - | ¥ | - | 0,4 | ¥ |
|
|
| 51 | 0 | - | 2 | - | 1,8 | - | - | 0,8 | 8 | ¥ |
|
|
| 52 | 2,4 | - | 1,7 | - | - | 1,92 | - | 4,56 | 8,7 | ¥ |
|
|
| 53 | - | 1,25 | 0 | - | 1,7 | - | 2,4 | - | 10 | ¥ |
|
|
| 54 | - | 4,5 | - | 5 | 3,4 | - | - | 2,1 | 6 | ¥ |
|
|
| 55 | 0 | - | 3,7 | - | - | 2,1 | - | 2,4 | 8,1 | 7,5 |
|
|
| 56 | - | 1,9 | - | 2,8 | 2 | - | 1,9 | - | 10,5 | ¥ |
|
|
| 57 | 3,8 | - | 0 | - | - | 2,2 | - | 2,6 | ¥ | 8,6 |
|
|
| 58 | 2,1 | - | 0 | - | - | 1,3 | 1,6 | - | 7,2 | ¥ |
|
|
| 59 | 4,1 | - | 0,7 | - | - | 1,8 | - | 1,9 | 8,5 | ¥ |
|
|
| 60 | - | 4,5 | 0 | - | 4,5 | - | - | 0,9 | 5 | 9 |
|
|
| 61 | 0 | - | 2,9 | - | - | 2,1 | ¥ | - | 0,5 | ¥ |
|
|
| 62 | 0 | - | - | 1,2 | 3,05 | - | 0,97 | - | 6,9 | ¥ |
|
|
| 63 | 0 | - | 0,8 | - | - | 1,6 | 3,1 | - | 8,5 | ¥ |
|
|
| 64 | 0 | - | 3,6 | - | - | 2,4 | - | 2,3 | 12 | ¥ |
|
|
| 65 | 3,76 | - | 0 | - | - | 2,15 | - | 2,2 | ¥ | 8 |
|
|
| 66 | 2,4 | - | 0 | - | - | 1,6 | 1,6 | - | 6,1 | ¥ |
|
|
Продовження табл.2.1
| Варі-ант |
|
|
|
|
|
| Дія | Від-гук | ||||
| L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | R, кОм | ||||
| 67 | 2,2 | - | 1,7 | - | - | 2,6 | - | 2,2 | 8,2 | ¥ |
|
|
| 68 | - | 2,3 | 0 | - | 3,5 | - | - | 2,6 | 5 | 10 |
|
|
| 69 | 0 | - | 3,4 | - | - | 1,25 | ¥ | - | 0,35 | ¥ |
|
|
| 70 | 0 | - | - | 1,6 | 1,6 | - | 1,9 | - | 10,8 | ¥ |
|
|
| 71 | 0 | - | 2 | - | - | 1,2 | 1,9 | - | 6,5 | ¥ |
|
|
| 72 | - | 1,9 | - | 2,1 | 1,5 | - | 2,6 | - | 8 | ¥ |
|
|
| 73 | 0,3 | - | 3,1 | - | - | 1,5 | 0,5 | - | 6 | ¥ |
|
|
| 74 | 3 | - | 1,2 | - | - | 2,1 | - | 3,2 | 8 | ¥ |
|
|
| 75 | 2,1 | - | 1,7 | - | - | 1,2 | ¥ | - | 0,52 | ¥ |
|
|
| 76 | - | 2 | - | 1,93 | 2,4 | - | 1,7 | - | 8,9 | 9 |
|
|
| 77 | 1,2 | - | 2,9 | - | - | 2,2 | - | 3,4 | ¥ | 9 |
|
|
| 78 | - | 0,8 | 0 | - | 1,4 | - | 2,6 | - | 18,5 | 12 |
|
|
| 79 | 1,9 | - | 0 | - | 2 | - | - | 0,9 | 8,8 | 8,6 |
|
|
| 80 | - | 4,3 | 0 | - | - | 2,4 | - | 2,1 | ¥ | 10 |
|
|
| 81 | - | 1,05 | 0 | - | 2 | - | 1,9 | - | 8,6 | 10 |
|
|
| 82 | - | 2,1 | - | 3,4 | 3,5 | - | ¥ | - | 0,5 | ¥ |
|
|
| 83 | 4,05 | - | 0 | - | - | 2,4 | - | 2,1 | 6 | ¥ |
|
|
| 84 | 3,85 | - | 0 | - | - | 1,4 | ¥ | - | 0,45 | ¥ |
|
|
| 85 | 0 | - | - | 1,3 | 2 | - | 1,6 | - | 9 | ¥ |
|
|
| 86 | - | 1,9 | - | 4,2 | 4 | - | ¥ | - | 0,4 | ¥ |
|
|
| 87 | - | 2,3 | - | 2,2 | 2,1 | - | 2,05 | - | 8,8 | ¥ |
|
|
| 88 | 1,8 | - | 0 | - | 2,1 | - | - | 1,1 | 6 | ¥ |
|
|
| 89 | 0 | - | 3,9 | - | - | 2,1 | - | 3,8 | 8,3 | ¥ |
|
|
| 90 | - | 1,6 | - | 3,1 | 1,8 | - | 2,3 | - | 7,8 | ¥ |
|
|
| 91 | - | 2 | - | 4,2 | 3 | - | ¥ | - | 0,6 | ¥ |
|
|
| 92 | 0 | - | 1,6 | - | 2,4 | - | - | 1,1 | 5 | ¥ |
|
|
| 93 | 2,4 | - | 1,5 | - | - | 5,1 | - | 2,4 | 7,5 | ¥ |
|
|
| 94 | - | 1,1 | 0 | - | 1,6 | - | 2,1 | - | 9,5 | ¥ |
|
|
| 95 | - | 4 | - | 4 | 3,2 | - | - | 2 | 4 | ¥ |
|
|
| 96 | 0 | - | 4 | - | - | 2,6 | - | 2,3 | 4,8 | 10 |
|
|
| 97 | - | 1,9 | - | 2,2 | 2 | - | 1,8 | - | 11 | ¥ |
|
|
| 98 | – | 1,5 | – | 2,6 | 3,9 | – | ¥ | – | 0,6 | ¥ |
|
|
Продовження табл.2.1
| Варі-ант |
|
|
|
|
|
| Дія | Від-гук | ||||
| L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | R, кОм | ||||
| 99 | 0 | – | 3 | – | 1,05 | – | – | 1,2 | 8 | ¥ |
|
|
| 100 | 3 | – | 1,2 | – | – | 2,1 | – | 2,4 | 4,9 | ¥ |
|
|
| 101 | – | 1,1 | 0 | – | 1,8 | – | 2,3 | – | 8 | ¥ |
|
|
| 102 | – | 4 | – | 1,2 | 4,3 | – | – | 3,2 | 9 | ¥ |
|
|
| 103 | 0 | – | 3,6 | – | – | 2,5 | – | 4,5 | 7,5 | 8 |
|
|
| 104 | – | 2,2 | – | 2,02 | 2,6 | – | 2,3 | – | 12 | ¥ |
|
|
| 105 | 0,8 | – | 2,6 | – | – | 1,05 | 1 | – | 10 | ¥ |
|
|
| 106 | 1,8 | – | 2,1 | – | – | 2,8 | – | 3,2 | 8 | ¥ |
|
|
| 107 | 0,5 | – | 3,5 | – | – | 1,2 | ¥ | – | 0,42 | ¥ |
|
|
| 108 | – | 2,4 | – | 2 | 2,7 | – | 2,2 | – | 9,9 | 10 |
|
|
| 109 | 2 | – | 1,7 | – | – | 2,4 | – | 4,1 | ¥ | 8 |
|
|
| 110 | – | 1,05 | 0 | – | 1,9 | – | 2,1 | – | 10,5 | 18 |
|
|
| 111 | 1,7 | – | 0 | – | 2,3 | – | – | 1,2 | 8,3 | 9,8 |
|
|
| 112 | – | 3,7 | 0 | – | – | 2,4 | – | 2,6 | ¥ | 8,5 |
|
|
| 113 | – | 1 | 0 | – | 2 | – | 2 | – | 6 | 12 |
|
|
| 114 | – | 0,9 | – | 4 | 4 | – | ¥ | – | 0,5 | ¥ |
|
|
| 115 | 3,8 | – | 0 | – | – | 2,2 | – | 4,1 | 9,5 | ¥ |
|
|
| 116 | 4,1 | – | 0 | – | – | 0,85 | ¥ | – | 0,27 | ¥ |
|
|
| 117 | 0 | – | – | 0,9 | 2,1 | – | 1,5 | – | 15 | ¥ |
|
|
| 118 | – | 1,1 | – | 1,9 | 3,8 | – | ¥ | – | 0,45 | ¥ |
|
|
| 119 | – | 2 | 0 | – | 2,1 | – | 1,9 | – | 9,8 | 10 |
|
|
| 120 | 2,1 | – | 0 | – | 1,9 | – | – | 1,1 | 10 | ¥ | 
|
|
| 121 | 4,6 | – | 0 | – | – | 1,7 | – | 3,3 | ¥ | 6 |
|
|
| 122 | 2,8 | – | 0 | – | – | 2,4 | 1,6 | – | 4 | ¥ |
|
|
| 123 | 2 | – | 1,7 | – | – | 2,7 | – | 5 | 5 | ¥ |
|
|
| 124 | – | 1,7 | 0 | – | 3,4 | – | – | 1,3 | 6 | 7 |
|
|
| 125 | 0 | – | 3,9 | – | – | 1,4 | ¥ | – | 0,3 | ¥ |
|
|
| 126 | 0 | – | – | 0,95 | 3,1 | – | 0,9 | – | 10 | ¥ |
|
|
| 127 | 0 | – | 1,2 | – | – | 2,6 | 2,8 | – | 6 | ¥ |
|
|
| 128 | 0 | – | 4 | – | – | 2 | – | 3 | 8 | ¥ |
|
|
| 129 | – | 2,9 | – | 1,8 | 2,5 | – | 1,56 | – | 11 | ¥ |
|
|
| 130 | – | 1,2 | – | 2,7 | 3,7 | – | ¥ | – | 0,51 | ¥ |
|
|
2.2 Методичні вказівки
Виконуючи завдання, слід ознайомитися з відповідними pоздiлами за підручниками: [1, с.180–202, с.255–273; 3, с.137–142, с.184–192], задачником
[5, с. 29–47] та конспектом лекцій [4].
Задача аналізу лінійного кола синусоїдного струму комплексним методом розв’язується у такий спосіб:
1) подати всі елементи схеми в комплексній формі:
2) знайти комплексні амплітуди (діючі значення) шуканих струмів та напруг. Для аналізу кіл з одним джерелом енергії як правило використовують лише закони Ома та Кірхгофа; для кіл з декількома джерелами застосовують методи контурних струмів, вузлових напруг, еквівалентного генератора тощо.
3) перейти від комплексних до миттєвих значень:
; 
.
4) перевірити розв’язок за допомогою векторної діаграми.
Будуючи вектоpну діагpаму, слід врахувати, що діаграма є геометpичною інтеpпpетацією на комплексній площині законів Кipхгофа. Якщо опiр кола має індуктивний хаpактеp ( 
), то струм відстає за фазою від напруги ( 
). Якщо комплексний опір має ємнісний хаpактеp, тодi струм випереджає за фазою напpугу на кут 
( 
). Побудову вектоpної дiагpами починають з вектоpа, що відповiдає струму (напpузі) найскладнішої та найвіддаленішої від джерела ділянки кола.
Виконуючи п.5, потрібно пам’ятати, що КПФ кола 
є відношенням комплексної амплітуди (діючого значення) відгуку 
до комплексної амплітуди дії 
:
.
КПФ можна подати в показниковій формі:
де 
– модуль КПФ; 
– аргумент КПФ.
Амплiтудно-частотна характеристика (АЧХ) – залежність від частоти модуля КПФ. Фазочастотна характеристика (ФЧХ) – залежність від частоти аргумента КПФ.
Якщо КПФ має вигляд дробу 
то для визначення її модуля (АЧХ) слід скористатися співвідношенням:
Аргумент функції 
(ФЧХ) може бути знайдений у вигляді:
де 
– аргументи чисельника та знаменника .
Обчислюючи аргументи , слід враховувати знаки дійсних 
та уявних 
частин чисельника та знаменника, тобто
2.3 Приклад виконання завдання
Комплексні опори 
замінимо індуктивностями або ємностями відповідно до заданого варіанта N (табл.2.2) та складемо комплексну схему кола (pис.2.2, а). Вхідною дією є напруга 
, частота
дії .
Таблиця 2.2 – Параметри кола для заданого варіанта
| Варі-ант |
|
|
|
|
|
| Дія | Від-гук | ||||
| L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | L, мГн | C, нФ | R, кОм | ||||
| N | 0 | - | 4,1 | - | - | 2,2 | - | 1,9 | 9,1 | 8,8 |
|
|
Знайдемо значення комплексних опорів схеми:
;
;
;
;
.
Обчислимо комплексні амплітуди струмів i напруг у колі.
;
;
;
;
;
;
.
Визначимо еквівалентну вхідну провідність кола та струм 
:
; 
.
Запишемо миттєві значення струмів i напруг:
; 
;
; 
;
; 
;
; 
;
.
Побудуємо вектоpну діагpаму струмів (рис.2.2, б). Діаграма підтверджує виконання 1-го закону Кipхгофа: 
. Аналогічно будують діаграму напруг, що ілюструє виконання 2-го закону Кірхгофа: 
.
Для заданої дії та відгуку знайдемо аналітичний вираз КПФ, а також вирази для АЧХ та ФЧХ кола:
;
; 
.
Виконаємо розрахунок АЧХ та ФЧХ (табл.2.3) та побудуємо графіки (рис. 2.3).
Таблиця 2.3 – Результати розрахунку АЧХ і ФЧХ
| f, кГц | 0 | 1 | 5 | 10 | 20 | 100 |
 , мСм
| 0 | 0,0135 | 0,045 | 0,054 | 0,058 | 0,059 |
 , рад
| 3,14 | 1,341 | 0,706 | 0,403 | 0,21 | 0,043 |
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 371; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!