Тема 1.9. Переходные процессы в линейных электрических цепях

Программа

Переходные процессы в электрических цепях и причины их возникновения. Понятие о принужденных и свободных токах и напряжениях переходного процесса. Первый н второй законы коммутации и их следствия.

Включение цепи с резистором и катушкой индуктивности на постоянное напряжение. Постоянная времени цепи. Урав­нение и график переходного тока.

Включение цепи r, L на синусоидальное напряжение. Уравнение и график переходного тока. Влияние на переход­ный процесс начальной фазы приложенного напряжения. Ударный ток.

Короткое замыкание цепи с резистором и катушкой ин­дуктивности. Уравнение и график переходного тока.

Включение цепи r , С на постоянное напряжение. Постоян­ная времени цепи. Уравнения и графики напряжения на конденсаторе и тока в цепи.

Включение цепи r , С на синусоидальное напряжение. Уравнение и график переходного напряжения на конденса­торе.

Короткое замыкание цепи с резистором и конденсатором. Уравнение и график напряжения на конденсаторе.

Контрольная работа 2

Задача 1.

Цепь, состоящая из двух параллельных ветвей, параметры которых r₁, x_L1, r₂, x_c2 присоединена к сети с напряжением U = U _m sinωt

Начертите схему электрической цепи и определите:

1. частоту электрической сети;

2. действующее значение напряжения сети;

3. токи в параллельных ветвях и ток неразветвленной части цепи;

4. коэффициент мощности каждой ветви и всей цепи;

5. углы сдвига фаз токов относительно напряжения сети;

6. активную, реактивную и полную мощности цепи.

Построить векторную диаграмму напряжения и токов.

В общем виде в логической последовательности покажите, как повлияет изменение указанной в таблице величины на параметры:

g₁, b₁, у_1, I₁, g_2, b₂, у_2, I_2, I.

Таблица к задаче 1

Номера заданий
Наимено-вание параметров	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U, В	U = 310,2sin314t	U = 179sin314t	U = 535,8sin628t	U = 930,6sin628t	U = 179sin628t	U = 310,2sin314t	U = 535,8sin314t	U = 930,6sin942t	U = 310,2sin314t	U = 179sin942t
r1, Ом	10↑	5↓	30	80	8	12	30	32	24	80
XL1, Ом	5	10	40↑	60↓	6	16	40	24	32↑	60
R2, Ом	30	5	80	30	15↑	40↓	12	80	60	24
XC1, Ом	5	30	60	40	20	30	16↑	60↓	80	32↓

Примечание.«↑» - величина, указанная в таблице, «↓» - уменьшается.

Задача 2.

Вычислите токи во всех участках цепи (рисунок 24), напряжение, приложенное к зажимам цепи, активную, реактивную и полную мощности каждой ветви и всей цепи. Постройте векторную диаграмму (токов, напряжений) цепи. Задачу решите символическим методом.

Рисунок 24

Таблица к задаче 2

Наименование параметров	Номера заданий
	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
U23, В	70	80	70	80	90	100	110	120	130	140
r1,Ом	4	30	3	6	12	8	16	9	15	60
XL1,Ом	3	40	4	8	16	6	12	12	20	80
r2,Ом	3	80	8	9	8	12	8	24	40	40
XL2,Ом	4	60	6	12	6	16	6	18	30	30
r3,Ом	64	12	12	16	3	3	12	36	6	24
XC3,Ом	48	16	16	12	4	4	16	48	8	32

Задача 3.

три приёмника электрической энергией с комплексами полных сопротивлений

, , соединены звездой и включены в четырёхпроводную цепь трёхфазного тока с линейным напряжением . Сопротивление нулевого провода .

Начертите схему соединения и определите:

1) напряжение на каждой фазе приемника при наличии нулевого провода и при его обрыве;

2) для случая с нулевым проводом:

а) фазные, линейные токи и ток в нулевом проводе;

б) активную, реактивную и полную мощности каждой фазы и всей цепи.

Построить топографическую диаграмму напряжений при обрыве нулевого провода.

Задачу решите символическим методом. Данные возьмите из таблицы.

Таблица к задаче 2

Наименование параметров	Номера заданий
	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
U, В	380	220	220	380	380	220	660	380	220	660
ZА,Ом	80+ j60	40+ j30	4+ j3	8- j6	12+ j9	16+ j12	20+ j15	10+ j7,5	24+ j18	32+ j24
ZB,Ом	60+ j80	30- j40	3- j4	6+ j8	9- j12	12- j16	15- j20	7,5- j10	18- j24	24- j32
ZC,Ом	230+ j153	115+ j76,5	11,5+ j7,65	23+ j15,3	34,5+ j23	46+ j30,6	57,5+ j 38,25	28,7+ j19,13	69+ j46	92+ j31,2
ZO,Ом	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Задача 4.

Три приемника электрической энергии с комплексами полных сопротивлений.

; ; соединены треугольников и включены в трехпроводную цепь трехфазного тока с линейным напряжением .

Начертите схему цепи и определить:

1. фазные и линейные токи;

2. активную, реактивную и полную мощности каждой фазы и все цепи;

3. фазные напряжение, фазные и линейные токи при обрыве фазы BC.

Построить векторную диаграмму фазных и линейных токов и напряжений при наличии трех фаз.

Задачу решите символическим методом. Данные возьмите из таблицы.

Таблица к задаче 4

Наименование параметров	Номера заданий
	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
U, В	220	380	660	220	380	660	220	380	660	220
ZАВ,Ом	4 - j3	8 - j6	16 - j12	12 - j9	4 - j3	20 - j15	24 - j18	28+ j21	32 - j24	2 - j1,5
ZBС,Ом	3 + j4	6 + j8	12+ j16	9+ j12	3 + j4	15+ j20	18+ j24	21+ j28	24+ j32	1,5 + j2
ZCА,Ом	6 + j8	12 +j16	32+ j24	24+ j18	8 + j6	40+j30	48+ j36	56+ j42	64+ j48	4 + j3