Состав курсовой работы:

Титульный лист

Задание

Информативный реферат

Содержание

Введение

1. Общая часть

1. Круговые диаграммы

2. Электронные осциллографы

2. Специальная часть

2.1 На основании законов Кирхгофа составить в общем виде систему уравнений для расчета токов во всех ветвях цепи в символической форме.

2.2 Определить комплексы действующих значений токов во всех ветвях.

2.3 Определить падение напряжения на каждой ветви.

2.4 Определить потребляемую мощность цепи.

2.5 Составить баланс мощности.

2.6 Построить векторную диаграммой токов.

2.7 Построить топографическую диаграмму цепи.

2.8 Используя данные расчетов, записать выражение для мгновенных значений токов и напряжений.

2.9 Построить график зависимости тока и напряжения от t.

Заключение

Список используемых источников

Приложения(если есть)

Введение

Цель работы: Расчёт линейных электрических цепей синусоидального тока

Задачи:

1. Составить систему уравнений для расчёта токов во всех ветвях цепи.

2. Определить комплексы действующих значений токов.

3. Определить падение напряжения.

4. Определить потребляемую мощность.

5. Составить баланс мощности.

6. Построить векторную диаграмму.

7. Построить топографическую диаграмму.

8. Записать вражение для мгновенных значений токов и напряжений.

9.Построить график зависимости тока и напряжения от t.

Содержание

Введение

1 Общая часть

1. Круговая диаграмма.

При проектировании различных электротехнических установок (в частности двигателей) возникает необходимость исследовать режим работы двигателя при изменении одного из параметров. Чтобы многократно не повторять решение одной и той же трудоемкой задачи, используют метод круговых диаграмм.

Векторная диаграмма, в которой геометрическое место точек конца вектора напряжения или тока представляет собой дугу окружности при изменении одного из параметров какого-либо элемента, называется круговой диаграммой.

Рассмотрим векторную диаграмму простейшей электрической цепи (рис 1, а) и покажем, что она является круговой диаграммой.

Уравнение напряжений цепи имеет вид Ū = Ū_r + Ū_L = Īr + Īx_L. Векторная диаграмма изображена на рис 1, б. При изменении значения x_L одновременно изменяются значения тока, угла φ и напряжений U_r и U_L, но угол между векторами Ū_r и Ū_L остается неизменным и равным 90°, На рис 1, б пунктиром изображена векторная диаграмма цепи для x'_L > x_L, при этом

φ’ > φ, U’_r < U_r, U’_L > U_L, I’ < I.

Рисунок 1.  Электрическая  цепь (а)  и  ее   круговые  диаграммы  (б, в)

Рисунок 2. Электрическая цепь (а)и ее круговая диаграмма (б)

Так как катеты прямоугольного треугольника напряжений U_r и U_L изменяются, а гипотенуза Uостается неизменной, то вершина прямого угла и, следовательно, конец вектора напряжения Ūrбудет описывать дугу окружности. Легко показать, что и конец вектора тока в этом случае будет описывать также дугу окружности. Действительно, если напряжение Ū = Īr, а значение сопротивления резистора r остается неизменным, то вектор тока I = U_r/r будет описывать дугу окружности, так же как и конец вектора напряжения Ū_r (рис. 1, в). При x_L = 0 φ = 0, I = U/r;при x_L > 0 0 < φ < 90°,

I =	U	, cos φ =	r	;
	√r2 + xL2		√r2 + xL2

при xL = ∞ I = 0. Φ = 90°.

В системах автоматическою управления находят применение фазовращательные мосты, анализ и расчет которых удобно производить с помощью круговых диаграмм. Рассмотрим мостовую цепь, изображенную на рис. 2, а, и покажем, что при изменении одного из параметров цепи, например значения сопротивления резистора r, при условии, что r₁ = r₂, напряжение между точками цепи а, b остается неизменным по модулю, но изменяется по фазе.

На рис. 2, б изображена векторная диаграмма цепи рис. 2, а при двух значениях сопротивления резистора  r' < r.

Напряжение   U_ab,   как   это   следует   из   уравнения   Кирхгофа,

Ū_ab = Ū_r2 – Ū_L = I₁r₂ – Ix_L.

Из векторной диаграммы рис. 2, б видно, что значение напряжения U_ab при изменении сопротивления резистора r остается неизменным, а его фаза изменяется.

2.2 Электронные осциллографы

Электронный осциллограф – это прибор, служащий для наблюдения и измерения параметров электрических сигналов. В нем используется отклонение электронного луча для получения изображения мгновенных значений функциональных зависимостей переменных величин, одной из которых обычно является время.

Для исследования зависимости электрического напряжения от времени исследуемое напряжение подается на вход "Y" осциллографа и включается генератор развертки, вырабатывающий линейно изменяющееся напряжение.

Для исследования зависимости одного напряжения (тока) от другого первое из указанных напряжений подается на вход "Y", а второе – на вход "Х", генератор развертки в этом случае отключается.

Существуют многолучевые и многоканальные осциллографы. В многолучевых осциллографах применяются специальные многолучевые электронные трубки, а в многоканальных – специальные коммутаторы электрических сигналов, позволяющие наблюдать несколько сигналов на экране однолучевой ЭЛТ.

Понять принцип работы электронного осциллографа поможет рисунок 3 , на котором приведена структурная схема осциллографа

Рисунок 3 - принцип работы электронного осциллографа

Структурная схема осциллографа включает:

·  электронно-лучевую трубку  (ЭЛТ);

·  канал "Y" (канал вертикального отклонения луча), содержащий входное устройство, предварительный усилитель Y, линию задержки сигнала, оконечный усилитель Y;

·  канал "Х" (канал горизонтального отклонения луча), содержащий генератор развертки по оси Х, устройство синхронизации, предварительный и оконечный усилители Х;

·  канал  Z (канал управления яркостью луча); 

·  калибровочное устройство.

Кроме этого в состав электронного осциллографа входят не показанные на структурной схеме низковольтный и высоковольтный выпрямители.

 Одним из основных узлов осциллографа является электронно-лучевая трубка. Она представляет собой стеклянный баллон с высоким вакуумом, в котором имеется система электродов и экран, покрытый люминофором. При попадании на экран   электронов наблюдается свечение. В цилиндрической части  трубки  расположены  катод,  модулятор,  первый  и второй аноды, две пары отклоняющих пластин. Источником электронов является оксидный катод. Катод подогревается с помощью нити накала, изолированной от катода. Систему электродов (катод, цилиндрический модулятор, первый и второй аноды) называют электронной пушкой. На модулятор относительно катода подают отрицательный потенциал, величину которого регулируют переменным резистором и этим самым изменяют яркость светящегося пятна на экране ЭЛТ. Первый анод используется для фокусировки электронного луча. Второй анод служит для ускорения электронов. Некоторые трубки имеют третий анод, позволяющий повысить яркость свечения экрана. Последняя буква в условном обозначении ЭЛТ указывает тип люминесцентного покрытия  экрана: А – покрытие дает голубое свечение и малую продолжительность послесвечения, В – длительное послесвечение (порядка нескольких секунд), И – покрытие дает зеленое свечение средней продолжительности. Длительность послесвечения ЭЛТ можно оценить экспериментально, не подключая ЭЛТ. С этой целью освещают в течение нескольких секунд экран ЭЛТ карманным фонариком и, выключив фонарик, наблюдают в темноте уменьшение с течением времени яркости свечения экрана. Покрытие типа И благоприятно для визуального наблюдения сигналов с частотой выше 10 Гц.