Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі

Курсова робота на тему: "Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі"

Зміст

1. Технічне завдання на курсову зі схемами

2. Вибір варіанта схеми

3. Розрахунок простого електричного кола

4. Складання системи рівнянь для розрахунку струмів і напруг

5. Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі методом Крамера

6. Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі методом обігу матриці

7. Визначення вірогідності значення струмів на основі закону Кирхгофа

8. Визначення вираження для комплексного коефіцієнта передачі

9. Побудова графіків АЧХ і ФЧХ із визначенням їхніх характеристик

1. Технічне завдання на курсову роботу зі схемами

1. Кожному студенту у відповідності з порядковим номером по журналу вибрати варіант схеми по малюнку 1. Різні конфігурації схеми утворяться залежно від положення ключів "К1 - К5 ", які встановлюються по номері варіанта, представленому у двійковому коді. Номера позицій одиниць і нулів у номері варіанта випливають ліворуч праворуч.

2. Визначити величини елементів схеми малюнка 1 і частоту генераторів за допомогою наступних формул:

R = 100 ? [ 4 + 0,2 ? N ] [Ом]; ( 1)

З = 100 ? [ 5 + 0,2 ? N ] [Пф]; ( 2)

Ė_n = 2 [ 7 + (-1)^n+N · 0,2 · N ] · [В]; ( 3)

f_n = 10 [ 7 + (-1)^N · 0,2 ? N ] [ кГц] , ( 4)

де N-Номер студента по журналі, а n – номер елемента в схемі.

Малюнок 1 - Схема електричного кола для вибору свого варіанта

3. У схемі, отриманої в п. 3.1., виключити (замкнути) всі джерела крім Ė₁ і розрахувати, використовуючи прості перетворення ланцюгів, струм у ланцюзі джерела Ė₁ . За результатами розрахунку побудувати векторну діаграму для ланцюга, у якій всі елементи ланцюга, крім резистора R, підключеного до джерела ,об'єднані в еквівалентний опір , як це показано на малюнку 2.

Малюнок 2 - Схема еквівалентного ланцюга

Здійснити моделювання ланцюга за допомогою програми EWB – 5.12 і визначити значення струму в ланцюзі джерела Ė₁ , а також напруги на опорі й R.

4. Використовуючи схему п. 3.1 розрахувати струми й напруги на її елементах, використовуючи формули Крамера, а також обіг матриць. Здійснити порівняння результатів.

5. Для схеми з п. 3.3 знайти вираження для комплексного коефіцієнта передачі електричного кола.

6. Використовуючи формулу для комплексного коефіцієнта передачі ланцюга визначити вираження для АЧХ і ФЧХ ланцюга.

7. Побудувати, використовуючи вираження з п. 3.6, графіки для АЧХ і ФЧХ ланцюга.

8. Визначити граничні частоти смуги пропущення й коефіцієнт прямого кута ланцюга, використовуючи результати п. 3.7.

9. Дати характеристику досліджуваного ланцюга по п. 3.3 з погляду фільтрації електричних коливань.

2. Вибір варіанта схеми

Для вибору схеми необхідно представити свій номер по журналі студентської групи у двійковій формі. Варіант №1 у двійковій формі дорівнює 00001.

Положення ключів у схемі:

К1	К2	К3	К4	К5
0	0	0	0	1

Беремо дану нам схему для вибору варіанта:

Малюнок 2 - Схема електричного кола для вибору свого варіанта

Далі встановлюємо перемикачі К1-К5 у положення, що відповідає номеру варіанта у двійковій формі. Після цього одержуємо наступну схему:

Малюнок 3 - Схема ланцюга для варіанта №1

Величини елементів схеми визначимо по формулах:

R = 100 ? [ 4 + 0,2 ? N ] [Ом]

З = 100 ? [ 5 + 0,2 ? N ] [Пф]

Ė_n = 2 [ 7 + (-1)^n+N · 0,2 · N ] · [В]

f_n = 10 [ 7 + (-1)^N · 0,2 ? N ] [ кГц]

R=100*[4+0,2*1]=420[Ом]

C=100*[5+0,2*1]=520[Пф]

E₁ =E₃ =E₅ =2*[7+0,2*1]*e^j(25+0,2*1) =14,4*e^j*25,2 =13,0295+j*6,1312 [В]

E₂ =E₄ =2*[7-0,2*1]*e^{j(-(25+0,2*1))} =13,6*e^j(-25,2) =12,3056-j*5,7906 [В]

f₁ =f₂ =f₃ =f₄ =f₅ =10*[7-0,2*1]=68 [кГц]

3. Розрахунок простого електричного кола

Необхідно визначити струм у ланцюзі джерела E_1,

Малюнок 4 - Схема простого електричного кола

Для цього скористаємося формулами для послідовної й паралельної сполуки елементів і обчислимо еквівалентний комплексний опір z_э . Значення струму в ланцюзі визначимо по формулі: İ=Ė/z₀ =Ie^jφ і виразимо в тимчасовій формі, тобто: i(t)=I_m cos(ωt+?)

Одержали наступні значення:

x_c = =4501 [Ом]

z_c = -j x_c = -j*4501 [Ом]

z₁ = R+z_c =420-j*4501 [Ом]

z₂ =z₁ *(R+z_c )/(z₁ +R+z_c )=210-j*2251 [Ом]

z₃ =z₂ +R=630-j*2251 [Ом]

z₄ =z₃ * z_c /z₃₊ z_c =324,877-j*1512 [Ом]

z_э =z<

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать