36

Техническое задание.

1. Расчет источника гармонических колебаний (ИГК).

   1. Представить исходную схему ИГК относительно первичной обмотки трансформатора эквивалентным источником (напряжения или тока). Определить его параметры (ЭДС и внутреннее сопротивление) и значение тока в первичной обмотке трансформатора. В качестве первичной обмотки трансформатора выбрать индуктивность в любой ветви, кроме ветви с идеальным источником тока.

   2. Определить значения M_nq, M_np, Lq, Lp ТР из условия, что индуктивность первичной обмотки L_n известна, U₁=5В, U₂=10В, а коэффициент магнитной связи обмоток k следует выбрать самостоятельно в диапазоне: 0,5<k<0,95(n, p, q, - номера индуктивностей Т1).

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).

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

   3. Определить и построить амплитудно- и фазочастотные характеристики. Используя частотные характеристики, определить u_вых при заданном u_вх. Сравнить этот результат с полученным в п. 2.2.

   4. Построить годограф – линию семейства точек комплексной передаточной функции при разных частотах в диапазоне частот от 0 до  на комплексной плоскости.

3. Расчет резонансных режимов в электрической цепи.

   1. Включить в схему четырехполюсника реактивное сопротивление (индуктивность или емкость) таким образом, чтобы u_вх и i_вх совпадали по фазе (режим резонанса напряжений). Определить значение парамаетра реактивного элемента, а также входное сопротивление, входной ток, добротность и ширину полосы пропускания резонансного контура.

   2. Определить и построить амплитудно- и фазочастотную характеристики. Частотные характеристики тока и сопротивления построить по оси ординат в относительных единицах.

   3. Пользуясь этими характеристиками, определить добротность и ширину полосы пропускания цепи. Сравнить этот результат с результатом, полученным в п. 3.1.

4. Расчет установившихся значений напряжений и токов в электрических цепях при несинусоидальном воздействии.

Переключатель Кл перевести в положение 2 (см. рис. 2) в момент времени, когда входное напряжение u₃(t)=0, du₃/dt>0, т.е. в момент начала положительного импульса напряжения u₄(t). Это условие будет выполнено при равенстве аргумента входного напряжения (t+_u3)=2k, где k=0, 1, 2, 3, …

1. Рассчитать законы изменения тока i_вх(t) и напряжения u_вых(t) частотным методом, представив напряжение u_вх(t)=u₄(t) в виде ряда Фурье до 5-й гармоники: u’_вх(t)= (4U_m/k)sin kt, где k – целое нечетное число.

2. Построить графики u_вх(t)= u₄(t),u_вх(t), i_вх(t), u_вых(t) в одном масштабе времени один под другим, где u_вх(t), i_вх(t) и u_вых(t) – суммарные мгновенные значения.

3. Определить действующие значения несинусоидальных токов и напряжений из расчетов п. 4.1, а также активную мощность, потребляемую четырехполюсником, коэффициенты искажения i_вх(t), u_вых(t).

4. Заменить несинусоидальные кривые u_вх(t), i_вх(t) эквивалентными синусоидальными.

1. Расчет переходных процессов классическим методом.

   1. Определить и построить переходную и импульсную характеристики цепи для входного тока и выходного напряжения.

   2. Рассчитать и построить графики изменения тока i_вх и напряжения u_вых четырехполюсника при подключении его к клеммам с напряжением u₄(t) в момент времени t=(2k - _u3)/ с учетом запаса энергии в элементах цепи от предыдущего режима:

1. на интервале t [0₊, T], где T – период изменения напряжения u₄;

2. с использованием ЭВМ на интервале t [0₊, nT], где n – количество периодов, при котором наступает квазиустановившийся режим.

Сравнить графики u_вых(t), i_вх(t) с соответствующими в п.4.2. Сделать выводы.

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;

Четырехполюсник:

R₁ = 24 Ом;

R₂ = 40 Ом;

R₃ = 60 Ом;

L = 200 мГн.