1 . Расчет источника гармонических колебаний.

Исходная схема источника гармонических колебаний (ИГК) и данные к курсовой работе.

Рис 3. Схема ИГК

В;

В;

В;

J₄= 1-j А;

R₂ = 100 Ом;

R₄ = 100 Ом;

R₆ = 200 Ом;

С₂ = 10/3 мкФ;

C₅ = 40/3 мкФ;

L₂ = 300 мГн;

L₃ = 100 мГн;

L₆ = 100 мГн.

C₁ = 10 мкФ;

L₁ = 100 мГн;

Перевод исходных данных в комплексную форму:

В;

В;

В;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом.

Ом;

Ом;

Ом;

Соответствующая эквивалентная схема:

Рис 4. Комплексная схема замещения ИГК.

Ом.

Ом.

Ом.

Ом.

Ом.

Метод эквивалентного генератора.

Расчет будем проводить методом эквивалентного источника ЭДС. Нам необходимо найти напряжение холостого хода на разрыве в цепи (рис. 5).

Рис. 5. Схема для расчета методом эквивалентного источника.

П о второму закону Кирхгофа:

Найдем внутреннее сопротивление эквивалентного генератора (рис. 6):

Рис. 6.

Определяем исходный ток (рис. 7):

Рис. 7.

Так как Z1=0, то

Мгновенные значения напряжения и тока

А

Рис. 8. Зависимость тока на индуктивности от времени.

Рис. 9. Зависимость напряжения на индуктивности от времени.

2. Определить значения m18, m19, l8, l9

U₁ = 5 В U₂ = 10 В

k = 0,5 мГн

Расчет взаимных индуктивностей и индуктивностей катушек:

;

;

В , А, Гц=>

мГн;

;

Пусть k=0,5. Тогда

;

мГн;

;

;

В, А, Гц=>

мГн;

;

Пусть k=0,5. Тогда

;

мГн;

Значит, при k=0,5

мГн, мГн,

мГн, мГн.

Напряжения и в комплексной форме:

(В);

(В).

2. Расчет установившихся значений напряжений и токов в четырехполюснике при синусоидальном входном воздействии.

1. Рассчитать токи и напряжения в схеме четырехполюсника методом входного сопротивления (или входной проводимости).

Рис.10. Схема четырехполюсника.

R₁ = 24 Ом;

R₂ = 40 Ом;

R₃ = 60 Ом;

L = 200 мГн.

В

Ом.

Определяем входное сопротивление четырехполюсника:

Ом.

Определяем токи и напряжения:

Значит, окончательно:

Проверка по первому закону Кирхгофа:

Проверка по второму закону Кирхгофа:

Сдвиг фаз между входным и выходным напряжениями:

2. Определить передаточные функции W(s)=U_вых(s)/U_вх(s), W(j)=U_вых/U_вх.

ɷ	W(ɷ)	(ɷ), рад	(ɷ),
0	0.8	0	0
500	0.642	-0.122	-7
1000	0.613	-0.074	-4.22
1500	0.606	-0.052	-3
2000	0.603	-0.039	-2.2
∞	0.6	0	0

Рис. 11. АЧХ

Рис. 12. ФЧХ

Рис. 13. Годограф

Проверка:

(10³)= -0.074 рад = -4.22

W (10³)= 0.61

Результат, полученный в п. 2.2, равен и = -0.074 рад = -4.22 , следовательно, расчеты выполнены правильно.

2. Расчет резонансных режимов в электрической цепи.

   1. Определение значения параметра реактивного элемента, необходимого для возникновения резонанса в цепи, входного сопротивления, входного тока, добротности и ширину пропускания резонансного тока.

3.1.1 Определение значения параметра реактивного элемента, необходимого для возникновения резонанса в цепи.

Ом

Эквивалентная схема замещения четырехполюсника (рис. 14) и соответствующий колебательный контур (рис. 15).

Рис. 14 Рис. 15.Схема замещения с внесенным конденсатором

Ом

Так как в режиме резонанса ток и напряжение на входе схемы совпадают по фазе, то реактивная часть входного сопротивления должна равняться нулю: X_L =X_c. Комплексное сопротивление конденсатора равно:

Ом

Из этого условия найдем емкость конденсатора.

мкФ;

3.1.2 Определение входного сопротивления:

Ом

3.1.3 Определение входного тока: