
- •Введение
- •1. Цепи постоянного тока
- •1.1. Сведения из теории
- •1.1.1. Законы Кирхгофа
- •1.1.2. Последовательность определения токов ветвей по законам Кирхгофа
- •1.1.3. Метод контурных токов
- •1.1.4. Последовательность определения токов ветвей методом контурных токов
- •1.1.5. Метод узловых потенциалов
- •1.1.6. Последовательность определения токов ветвей методом узловых потенциалов
- •1.1.7. Определение параметров эквивалентного активного двухполюсника (эквивалентного генератора)
- •1.1.8. Баланс мощностей
- •1.1.9. Задачи для самостоятельного решения
- •1.2. Задание № 1 на расчет цепи постоянного тока
- •1.2.1. Условие задачи и исходные данные
- •1.2.2. Методические указания и примеры расчета
- •1.3. Задачи для самостоятельного решения
- •1.3.1. Определение входного сопротивления
- •1.3.2. Определение токов и напряжений
- •1.3.3. Методы расчета
- •2. Цепи синусоидального тока
- •2.1. Сведения из теории
- •2.2. Задание №2 на расчет цепи синусоидального тока.
- •2.2.1. Условие задачи и исходные данные.
- •2.2.2. Пример расчета
- •2.3. Задание № 3 на анализ цепи синусоидального тока при наличии взаимной индуктивности
- •2.3.1. Условие задачи
- •2.3.2. Методические указания
- •2.3.3. Примеры расчета
- •2.4. Резонансы в электрических цепях
- •2.4.1. Сведения из теории
- •2.4.2. Последовательность исследования резонанса
- •2.4.3. Примеры расчета цепей при резонансе
- •2.4.4. Задачи для самостоятельного решения
- •3. Переходные процессы в линейных электрических цепях
- •3.1. Сведения из теории переходных процессов
- •3.1.1. Принужденные и свободные составляющие токов и напряжений
- •3.1.2. Первый закон коммутации
- •3.1.3. Второй закон коммутации
- •3.1.4. Начальные значения величин
- •3.1.5. Составление уравнений для свободных токов и напряжений
- •3.1.6. Составление характеристического уравнения
- •1. Составление характеристического уравнения при помощи определителя
- •2. Составление характеристического уравнения при помощи уравнения для входного сопротивления цепи на переменном токе.
- •3.1.7. Определение степени характеристического уравнения
- •3.1.8. Свойства корней характеристического уравнения
- •3.1.9. Характер свободного процесса при одном корне
- •3.1.10. Характер свободного процесса при двух действительных отрицательных корнях
- •3.1.11. Характер изменения свободного процесса при двух комплексно сопряженных корнях
- •3.1.12. Общая характеристика методов анализа переходных процессов в линейных электрических цепях
- •3.1.13. Классический метод расчета переходных процессов
- •3.2. Операторный метод расчета переходных процессов
- •3.2.1. Основные понятия и определения
- •3.2.2. Преобразование Лапласа
- •3.2.7. Закон Ома в операторной форме. Внутренняя эдс
- •3.2.8. Первый закон Кирхгофа в операторной форме
- •3.2.9. Второй закон Кирхгофа в операторной форме
- •3.2.10. Последовательность расчета в операторной форме
- •3.2.11. Использование метода контурных токов
- •3.2.12. Переход от изображения к функции времени
- •3.2.13. Формула разложения
- •3.3. Задание №4 на расчет переходных процессов в линейных электрических цепях
- •3.3.1. Условие задачи и исходные данные
- •3.3.2. Методические указания и примеры расчета
- •1. Пример расчета переходных процессов классический методом
- •2. Пример расчета переходных процессов операторным методом
- •3.4. Задание №2 на расчет переходных процессов в цепях первого порядка
- •3.4.1. Условие задачи и исходные данные
- •3.4.2. Методические указания и примеры расчета
- •1. Переходный процесс при постоянной эдс
- •2. Переходный процесс при переменной эдс
- •Литература
1.3. Задачи для самостоятельного решения
1.3.1. Определение входного сопротивления
Условие задачи. Определить входное сопротивление цепи (рис.1.32, схемы 1-30). Параметры сопротивлений заданы в Омах. Ответ приведен под схемой.
Знаком
обозначена общая точка схемы.
1 |
|
6 |
|
2 |
|
7 |
|
3 |
|
8 |
|
4 |
|
9 |
|
5 |
|
10 |
|
Рис. 1.32, лист 1 |
|||
11 |
|
16 |
|
12 |
|
17 |
|
13 |
|
18 |
|
14 |
|
19 |
|
15 |
|
20 |
|
Рис. 1.32, лист 2 |
|||
21 |
|
26 |
|
22 |
|
27 |
|
23 |
|
28 |
|
24 |
|
29 |
|
25 |
|
30 |
|
Рис. 1.32, лист 3 |
Пример решения.
Определить входное сопротивление
цепи, приведенной на рис.1.36,а, если
Ом,
Ом,
Ом,
Ом,
Ом.
Решение.
Точки, отмеченные
,
можно объединить в одну точку общим
проводом (показан штриховой линией).
Тогда расчетная схема примет вид схемы
на рис. 1.36,б, на которой резистор
закорочен, а
и
;
и
;
и
параллельны между собой:
Ом;
Ом;
Ом;
В
результате получим схему, приведенную
на рис. 1.33-в, на которой
и
последовательное соединение с
эквивалентным сопротивлением
Ом.
Между точками 1 и
б - параллельное соединение из
и
.
Окончательно
и
соединены последовательно, что дает
входное сопротивление цепи относительно
точек а и б
Ом.
1.3.2. Определение токов и напряжений
Условие задачи.
В заданной цепи (рис. 1.34, схемы 1-30)
действует источник постоянной ЭДС E.
Определить токи ветвей и напряжение
Составить баланс мощностей. ЭДС задана
в Вольтах, резисторы - в Омах.
О
твет
приведен под схемой.
1 |
|
3 |
|
2 |
|
4 |
|
Рис. 1.34, лист 1 |
|||
5 |
|
10 |
|
6 |
|
11 |
|
7 |
|
12 |
|
8 |
|
13 |
◦ |
9 |
|
14 |
|
Рис. 1.34, лист2 |
|||
15 |
|
19 |
|
16 |
|
20 |
60 |
17 |
|
21 |
|
18 |
|
22 |
|
Рис. 1.34, лист3 |
|||
|
|||
23 |
|
27 |
|
24 |
|
28
|
|
25 |
|
29 |
|
26 |
|
30 |
|
Рис. 1.34, лист 4 |
Пример решения. В расчетной схеме, приведенной на рис.1.35, заданы Е=120 В, R1=R4=40 Oм, R2=R3=60 Oм, R4=50 Oм.
Определить все токи и напряжение Uab. Составить баланс мощностей.
Решение.
Ом;
Ом;
Ом;
Ом;
А;
В;
А;
А;
А;
А.
Напряжение определим двумя путями:
а) через разность потенциалов
В;
б) по второму закону
Кирхгофа, например, для контура abda
или для контура abca
B.
Проверим расчет
балансом мощностей. Отдаваемая источником
мощность
Вт. Мощность нагрузок
Вт.
Так как
,
то имеет место баланс мощностей.