Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

dvgtu61

.pdf
Скачиваний:
97
Добавлен:
01.05.2015
Размер:
742 Кб
Скачать
☆

ЗАНЯТИЕ 6 МЕТОДЫ АНАЛИЗА СЛОЖНЫХ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ (окончание)

Методические указания

При подготовке к занятию следует изучить соответствующий теорети-

ческий материал: [1, с.202–207; 210–229; 235–242]; [2, с.224–242; 249–256].

Ответьте на следующие вопросы:

1.В чем суть теоремы об эквивалентных источниках.

2.В том случае, если для эквивалентной замены активного двухпо-

люсника применяется источник напряжения, как найти: а) E&0 – его задающее напряжение ( э.д.с.); б) Z 0 – его внутреннее сопротивле-

ние?

3.В том случае, если для эквивалентной замены активного двухпо-

люсника применяется источник тока, как найти: а) J&0 – его задаю-

щий ток; б) Y 0 – его внутреннюю проводимость?

4.Какие преобразования следует выполнить со схемой при определе- нии ее входного сопротивления (входной проводимости)?

5.Сформулируйте принцип наложения.

З а д а ч а 6

Для схемы, выбранной по варианту ( табл.6.2), с исходными данными по табл.6.1 выполните задания:

1.Рассчитайте токи, указанные на схеме с помощью метода контурных токов и узловых напряжений.

2.Определите ток I&1 методом эквивалентного генератора.

3.Найдите ток I&1 методом наложения.

41

4. Проверьте расчеты, составьте баланс мощности.

Таблица 6.1

Исходные данные к задаче 6

&

 

 

&

 

&

 

 

&

 

&

 

&

 

 

 

Z 1

Z 2

 

Z 3

Z 4

E

E

2

E

3

 

J

1

 

J

2

J

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

В

В

 

А

 

А

А

 

Ом

Ом

 

Ом

Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

j10

–j20

 

2

 

j2

3

 

 

5+j5

j25

 

–j10

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схемы к задаче 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№

 

 

 

 

Схема

 

 

 

 

 

№

 

 

 

 

Схема

 

 

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

Продолжение табл.6.2

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

43

Продолжение табл.6.2

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

44

Окончание табл.6.2

27

28

29

30

ЗАНЯТИЕ 7 РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ И ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ЛИНЕЙНЫХ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ

Методические указания

При подготовке к занятию необходимо ознакомиться с соответствую- щими разделами теории по учебной литературе: [1, с.261–281]; [2, с.161–172; 175–184; 198–204]; [3, с.105–114].

Ответьте на вопросы:

1.По какому признаку можно утверждать, что пассивный двухполюс- ник, на входе которого поддерживаются синусоидальное напряже-

ние

u(t)=U m sin( ωt + ψu )

и

синусоидальный

ток

i(t)= I m sin( ωt + ψi ) , находится в режиме резонанса?

2. Пассивный линейный двухполюсник характеризуется входным со- противлением Z( jω ) = R( ω ) + jX ( ω ), входной проводимостью

45

Y( jω ) = G( ω ) − jB( ω ) как функциями частоты. Сформулируйте ус-

ловие резонанса двухполюсника. Приведите пример.

3.Определите условие резонанса для простейших случаев: последова- тельного и параллельного колебательного контура. Введите понятие волнового сопротивления последовательного контура, волновой проводимости параллельного контура, их добротностей.

В последовательном контуре резонанс называют резонансом напря- жений, в параллельном – резонансом токов. Обобщите эти понятия на случай сложной цепи, в которой имеются двухполюсные фраг- менты, соединенные последовательно и параллельно.

4.В идеальном случае электрической цепи без потерь характер час- тотных зависимостей двухполюсников: реактивного сопротивления

Х(ω) и реактивной проводимости В(ω) – определяются теоретиче- ским положением, именуемым теоремой Фостера. Перечислите все особенности этих зависимостей.

5.Схема идеального двухполюсника ( цепь без потерь) содержит nL

индуктивных элементов и nC – емкостных. Каким числом N особых

точек (нулей и полюсов) характеризуются функции Х(ω) и В(ω)? Для решения задачи 7.3 рекомендуется вначале построить качественно

векторную диаграмму, начав ее построение с вектора тока I 2 .

При решении задачи 7.4 необходимо учесть, что резистивный элемент схем является единственным, где может выделяться активная мощность. Для

более углубленного анализа процессов в приведенных схемах рекомендуется решение задачи также сопроводить построением векторной диаграммы.

При решении задачи 7.5 рекомендуется построить схему, соответст- вующую данной, при питании ее от источника постоянного напряжения, учи- тывая при этом, что идеальный индуктивный элемент на схеме представляет- ся закороченным, а емкостный – разомкнутым участком цепи.

46

При решении задачи 7.6 воспользуйтесь методами построения частот- ных характеристик идеальных реактивных двухполюсников.

З а д а ч и 7.1, 7.2

Для электрических цепей, представленных на рис.7.1, определите ве- личины, обозначенные в табл.7.1 знаком (?), если контур находится в режиме резонанса.

Рис.7.1.

Таблица 7.1

Исходные данные к задачам 7.1, 7.2

Вариант

 

 

Задача 7.1 (рис.7.1, а)

 

 

 

Задача 7.2 (рис.7.1, б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

U

P

Q

X L

R

ρ

U

I

 

I L

P

Q

BL

 

 

G

 

 

 

 

 

А

В

Вт

–

Ом

Ом

–

В

А

А

Вт

–

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ом

 

 

Ом

 

1

?

20

–

?

200

20

?

?

1

 

–

?

5

?

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

?

40

10

?

?

–

?

5

 

–

125

?

0,8

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

?

30

?

20

?

15

–

?

?

 

20

?

10 0,5

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1

?

?

20

400

?

–

?

?

 

20

80

10

?

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

2

?

?

?

150

30

–

50

?

 

?

?

25 0,5

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

?

30

60

?

?

–

150

?

?

 

16

–

10

?

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

1

?

?

–

100

100

500

40

?

 

?

160

–

0,4

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

?

40

80

–

200

?

?

50

?

 

–

?

10

?

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

?

50

100

20

?

?

–

30

?

 

15

?

?

 

–

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

Окончание табл.7.1

 

 

 

Задача 7.1 (рис. 7.1, а)

 

 

 

Задача 7.2 (рис.7.1, б)

 

 

 

 

вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

U

 

P

Q

X L

R

ρ

U

I

I L

P

Q

 

BL

 

 

G

 

 

 

 

 

 

А

В

 

Вт

–

Ом

Ом

–

В

А

А

Вт

–

 

1

 

 

1

 

 

 

 

Ом

 

 

Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

1

?

 

60

?

?

–

600

?

?

20

?

–

 

0,5

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

5

?

 

250

–

?

?

100

80

?

12

?

?

 

–

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

?

40

 

80

16

?

?

–

?

?

30

?

–

 

0,1

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

?

50

 

250

–

100

?

?

20

?

?

100

–

 

0,4

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

1

?

 

?

?

–

20

100

?

?

10

–

20

 

?

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

5

?

 

?

10

–

?

100

?

?

30

250

6

 

?

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

?

40

 

80

–

?

?

160

?

2

–

80

7

 

0,8

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

5

?

 

?

?

100

20

–

?

3

–

?

9

 

?

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

2

?

 

?

16

320

?

–

?

?

30

?

6

 

0,9

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

?

60

 

?

10

?

60

–

80

?

?

?

8

 

0,2

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

2

?

 

60

10

?

–

?

20

?

–

?

10

 

?

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

?

50

 

–

?

500

25

?

?

?

12

?

–

 

1

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

4

?

 

160

?

?

–

100

50

?

–

50

?

 

0,5

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

3

?

 

?

10

150

–

150

20

?

20

?

?

 

–

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

4

?

 

?

20

100

?

–

80

?

–

?

20

 

?

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

?

30

 

?

20

?

15

–

?

?

40

200

10

 

?

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

4

?

 

120

10

?

–

?

?

3

–

90

?

 

0,6

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

?

30

 

–

?

150

10

?

?

2

–

80

10

 

?

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

2

?

 

120

?

?

–

60

?

?

40

?

10

 

0,8

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

5

?

 

?

20

–

?

100

?

?

25

–

10

 

?

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

?

40

 

160

–

?

?

100

30

?

?

?

9

 

0,6

 

 

–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

З а д а ч а 7.3

В цепи, схема которой представлена на рис.7.2, резонанс. Определите параметры цепи R, X L , X C по заданным значениям величин, указанным в таблице 7.2.

Рис.7.2

Таблица 7.2

Исходные данные к задаче 7.3

Вариант

Схемарис.7.2

U

UL

UC

U12

P

Вариант

Схемарис.7.2

U

UL

UC

U12

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

В

В

В

Вт

В

В

В

В

Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

а)

20

30

–

36

130

16

б)

40

–

60

72,11

520

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

б)

30

–

20

32

260

17

а)

40

70

–

80,62

650

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

а)

10

20

–

22,36

50

18

б)

50

–

60

78,1

610

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

б)

20

–

10

22,36

50

19

а)

50

70

–

86

740

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

а)

10

30

–

31,6

100

20

б)

60

–

10

60,8

370

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

б)

10

–

40

41,2

170

21

а)

60

20

–

63,2

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

а)

10

50

–

50,9

260

22

б)

60

–

60

84,85

720

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

б)

20

–

20

28,28

80

23

а)

60

70

–

92,2

860

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

а)

20

40

–

44,72

200

24

б)

60

–

80

100

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

б)

20

–

50

53,85

290

25

а)

70

10

–

70,7

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

а)

30

40

–

50

250

26

б)

70

–

20

73,2

530

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

б)

30

–

50

58,3

340

27

а)

70

30

–

76,15

380

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

а)

30

60

–

67

450

28

б)

70

–

40

80,52

650

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

б)

30

–

70

76,15

580

29

а)

70

80

–

106,3

1130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

а)

40

50

–

64

410

30

б)

50

–

50

70,7

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49

З а д а ч а 7.4

В цепи с параллельным соединением R,L,C (рис.7.3) резонанс. Опре-

делите параметры цепи R, X L , XC по заданным значениям токов и активной мощности P (табл.7.3).

Рис.7.3

Таблица 7.3

Исходные данные к задаче 7.4

Вариант

Схема рис.7.3

I1

I2

I3

P

Вариант

Схема рис.7.3

I1

I2

I3

P

А

А

А

Вт

А

А

А

Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

а)

3

5

–

250

16

б)

4

7,2

–

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

б)

–

7

3,6

490

17

а)

1

4,12

–

170

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

а)

3

–

6

450

18

б)

–

5,1

1

260

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

б)

–

5

3

125

19

а)

2

4,48

–

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

а)

4

–

5

410

20

б)

2

–

5

290

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

б)

6

10

–

500

21

а)

–

7,07

5

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

а)

7

–

5

370

22

б)

6

7,8

–

610

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

б)

4

5

–

125

23

а)

8

9,45

–

890

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

а)

–

1,41

1

20

24

б)

–

9,2

6

425

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

б)

4

–

3

250

25

а)

7

–

8

1130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

а)

1

3,16

–

100

26

б)

2

7,3

–

265

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

б)

2

2,83

–

80

27

а)

–

6,3

6

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

а)

–

3,6

2

130

28

б)

–

6,7

3

450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

б)

3

4,24

–

180

29

а)

–

2,24

1

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

а)

–

5,65

4

320

30

б)

5

8,5

–

740

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]