- •Аннотация
- •Оглавление
- •Дорогие читатели!
- •Предисловие
- •Введение
- •Книга 1. Основные понятия теории цепей
- •Модуль 1.1. Основные определения
- •Электрическая цепь
- •Электрический ток
- •Напряжение
- •Электродвижущая сила
- •Мощность и энергия
- •Схема электрической цепи
- •Вопросы для самопроверки
- •Модуль 1.2. Идеализированные пассивные элементы
- •Резистивный элемент
- •Емкостный элемент
- •Индуктивный элемент
- •Дуальные элементы и цепи
- •Схемы замещения реальных элементов электрических цепей
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Модуль 1.3. Идеализированные активные элементы
- •Идеальный источник напряжения
- •Идеальный источник тока
- •Схемы замещения реальных источников
- •Управляемые источники тока и напряжения
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 1.4. Топология цепей
- •Схемы электрических цепей. Основные определения
- •Понятие о компонентных и топологических уравнениях. Законы Кирхгофа
- •Графы схем электрических цепей
- •Определение числа независимых узлов и контуров
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 1.5. Уравнения электрического равновесия цепей
- •Основные задачи теории цепей
- •Понятие об уравнениях электрического равновесия
- •Классификация электрических цепей
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Модуль 2.1. Анализ линейных цепей с источниками гармонических токов и напряжений
- •Понятие о гармонических функциях
- •Линейные операции над гармоническими функциями
- •Среднее, средневыпрямленное и действующее значения гармонических токов и напряжений
- •Дифференциальное уравнение цепи при гармоническом воздействии
- •Вопросы для самопроверки
- •Модуль 2.2. Метод комплексных амплитуд
- •Понятие о символических методах
- •Комплексные числа и основные операции над ними
- •Операции над комплексными изображениями гармонических функций
- •Комплексные сопротивление и проводимость пассивного участка цепи
- •Порядок анализа цепи методом комплексных амплитуд
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 2.3. Идеализированные пассивные элементы при гармоническом воздействии
- •Резистивный элемент
- •Емкостный элемент
- •Индуктивный элемент
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Делители напряжения и тока
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Мгновенная мощность пассивного двухполюсник
- •Активная, реактивная, полная и комплексная мощности
- •Баланс мощностей
- •Коэффициент мощности
- •Согласование источника энергии с нагрузкой
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 2.6. Преобразования электрических цепей
- •Понятие об эквивалентных преобразованиях
- •Участки цепей с последовательным соединением элементов
- •Участки цепей с параллельным соединением элементов
- •Участки цепей со смешанным соединением элементов
- •Эквивалентное преобразование треугольника сопротивлений в звезду и обратное преобразование
- •Комплексные схемы замещения источников энергии
- •Перенос источников
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 2.7. Цепи с взаимной индуктивностью
- •Понятие о взаимной индуктивности
- •Понятие об одноименных зажимах
- •Коэффициент связи между индуктивными катушками
- •Цепи с взаимной индуктивностью при гармоническом воздействии
- •Понятие о линейных трансформаторах
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Ответы
- •Книга 3. Частотные характеристики и резонансные явления
- •Понятие о комплексных частотных характеристиках
- •Комплексные частотные характеристики цепей с одним реактивным элементом
- •Понятие о резонансе в электрических цепях
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 3.2. Последовательный колебательный контур
- •Cхемы замещения и параметры элементов контура
- •Энергетические процессы в последовательном колебательном контуре
- •Входные характеристики
- •Передаточные характеристики
- •Избирательные свойства последовательного колебательного контура
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 3.3. Параллельный колебательный контур
- •Схемы замещения
- •Параллельный колебательный контур основного вида
- •Параллельный колебательный контур с разделенной индуктивностью
- •Параллельный колебательный контур с разделенной емкостью
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 3.4. Связанные колебательные контуры
- •Общие сведения
- •Схемы замещения
- •Настройка связанных контуров
- •Частотные характеристики
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Ответы
- •Общие сведения
- •Методы, основанные на непосредственном применении законов Кирхгофа
- •Метод контурных токов
- •Метод узловых напряжений
- •Формирование уравнений электрического равновесия цепей с зависимыми источниками
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 4.2. Основные теоремы теории цепей
- •Принцип наложения
- •Теорема взаимности
- •Теорема компенсации
- •Автономные и неавтономные двухполюсники
- •Теорема об эквивалентном источнике
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 4.3. Метод сигнальных графов
- •Общие сведения
- •Преобразования сигнальных графов
- •Применение сигнальных графов к анализу цепей
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Ответы
- •Книга 5. Нелинейные резистивные цепи
- •Модуль 5.1. Постановка задачи анализа нелинейных резистивных цепей
- •Вводные замечания
- •Нелинейные резистивные элементы
- •Уравнения электрического равновесия нелинейных резистивных цепей
- •Вопросы для самопроверки
- •Модуль 5.2. Графические методы анализа нелинейных резистивных цепей
- •Простейшие преобразования нелинейных резистивных цепей
- •Определение рабочих точек нелинейных резистивных элементов
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Задача аппроксимации
- •Выбор аппроксимирующей функции
- •Определение коэффициентов аппроксимирующей функции
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Нелинейное сопротивление при гармоническом воздействии
- •Понятие о режимах малого и большого сигнала
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Ответы
- •Книга 6. Методы анализа переходных процессов в линейных цепях с сосредоточенными параметрами
- •Модуль 6.1. Задача анализа переходных процессов
- •Возникновение переходных процессов. Понятие о коммутации
- •Законы коммутации
- •Общий подход к анализу переходных процессов
- •Определение порядка сложности цепи
- •Вопросы для самопроверки
- •Модуль 6.2. Классический метод анализа переходных процессов
- •Свободные и вынужденные составляющие токов и напряжений
- •Порядок анализа переходных процессов классическим методом
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 6.3. Операторный метод анализа переходных процессов
- •Преобразование Лапласа и его применение к решению дифференциальных уравнений
- •Порядок анализа переходных процессов операторным методом
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 6.4. Операторные характеристики линейных цепей
- •Реакция цепи на экспоненциальное воздействие
- •Понятие об операторных характеристиках
- •Методы определения операторных характеристик
- •Дифференцирующие и интегрирующие цепи
- •Вопросы для самопроверки
- •Единичные функции и их свойства
- •Переходная и импульсная характеристики линейных цепей
- •Методы определения временных характеристик
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Определение реакции цепи на произвольное внешнее воздействие
- •Определение реакции цепи на произвольное внешнее воздействие по ее переходной характеристике
- •Определение реакции цепи на произвольное внешнее воздействие по ее импульсной характеристике
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Ответы
- •Книга 7. Основы теории четырехполюсников и многополюсников
- •Модуль 7.1. Многополюсники и цепи с многополюсными элементами
- •Задача анализа цепей с многополюсными элементами
- •Классификация и схемы включения многополюсников
- •Основные уравнения и первичные параметры линейных неавтономных многополюсников
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Классификация проходных четырехполюсников
- •Основные уравнения и первичные параметры неавтономных проходных четырехполюсников
- •Методы определения первичных параметров неавтономных проходных четырехполюсников
- •Первичные параметры составных четырехполюсников
- •Схемы замещения неавтономных проходных четырехполюсников
- •Автономные проходные четырехполюсники
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Характеристические постоянные передачи неавтономного проходного четырехполюсника
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Модуль 7.4. Невзаимные проходные четырехполюсники
- •Идеальные усилители напряжения и тока
- •Однонаправленные цепи и цепи с обратной связью
- •Идеальные операционные усилители
- •Преобразователи сопротивления
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Модуль 7.5. Электрические фильтры
- •Классификация электрических фильтров
- •Реактивные фильтры
- •Активные фильтры
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Ответы
- •Книга 8. Цепи с распределенными параметрами
- •Модуль 8.1. Задача анализа цепей с распределенными параметрами
- •Общие сведения
- •Общее решение дифференциальных уравнений длинной линии
- •Вопросы для самопроверки
- •Волновые процессы в однородной длинной линии
- •Режим стоячих волн
- •Режим смешанных волн
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Проходной четырехполюсник с распределенными параметрами
- •Входное сопротивление отрезка однородной длинной линии
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Распределение напряжения и тока в однородной линии без потерь при произвольном внешнем воздействии
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Модуль 8.5. Цепи с распределенными параметрами специальных типов
- •Резистивные линии
- •Неоднородные линии
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Ответы
- •Книга 9. Синтез электрических цепей
- •Модуль 9.1. Задача синтеза линейных электрических цепей
- •Понятие физической реализуемости
- •Основные этапы синтеза цепей
- •Вопросы для самопроверки
- •Понятие о положительных вещественных функциях
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 9.3. Методы реализации реактивных двухполюсников
- •Методы выделения простейших составляющих (метод Фостера)
- •Метод разложения в цепную дробь (метод Кауэра)
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 9.4. Основы синтеза линейных пассивных четырехполюсников
- •Задача синтеза четырехполюсников
- •Методы реализации пассивных четырехполюсников
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Ответы
- •Книга 10. Методы автоматизированного анализа цепей
- •Модуль 10.1. Задача автоматизированного анализа цепей
- •Понятие о ручных и машинных методах анализа цепей
- •Общие представления о программах машинного анализа цепей
- •Вопросы для самопроверки
- •Топологические матрицы и топологические уравнения
- •Свойства топологических матриц
- •Компонентные матрицы и компонентные уравнения
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Методы узловых напряжений и контурных токов
- •Метод переменных состояния
- •Формирование уравнений состояния в матричной форме
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи
- •Решения и методические указания
- •Модуль 10.4. Особенности современных программ автоматизированного анализа цепей
- •Выбор методов формирования уравнений электрического равновесия. Понятие о поколениях программ автоматизированного анализа цепей
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Заключение
- •Приложения
- •Приложение 1. Таблица оригиналов и изображений по Лапласу
- •Приложение 2. Основные уравнения проходных четырёхполюсников
- •Приложение 3. Соотношения между первичными параметрами проходных четырехполюсников
- •Приложение 5. Соотношения между первичными параметрами взаимных и симметричных четырехполюсников
- •Приложение 6. Приставки для образования кратных и дольных единиц
- •Приложение 7. Инструкция для работы с Самоучителем по курсу «Основы теории цепей»
- •Список литературы
3.Чем отличается схема замещения цепи для мгновенных значений токов и на пряжений от комплексной схемы замещения?
4.Векторные диаграммы токов и напряжений иллюстрируют топологические, компонентные или те и другие уравнения цепи вместе?
5.Как определить характер входного комплексного сопротивления двухполюс ника, состоящего из RLC элементов, по его векторным диаграммам токов и напря жений?
6.Может ли измениться характер комплексного входного сопротивления двух полюсника, состоящего из последовательно включенных трех элементов R, L иC, ес ли изменять а) значение сопротивления резистивного элемента, б) значение индук тивности индуктивного элемента?
7.Может ли действующее значение напряжения на выходе делителя напряже ния (рис. 2.24) быть больше входного, если а) сопротивления плеч делителя пред ставляют собой резистивные элементы, б) одно из плеч делителя является идеаль ным резистивным элементом, а другое нет, в) сопротивления обоих плеч делителя имеют чисто реактивный характер?
8.Какой характер имеет комплексное входное сопротивление двухполюсника, если он содержит только а) резистивные элементы, б) реактивные элементы, г) ре зистивные и индуктивные элементы, д) резистивные и емкостные элементы?
9.Может ли входное комплексное сопротивление последовательной RLC цепи иметь чисто реактивный характер?
10.Может ли комплексное сопротивление двухполюсника, состоящего из сопро тивлений, емкостей и индуктивностей иметь чисто резистивный характер?
Задачи
2.20.Для цепи рис. Т1.17, а составьте основную систему уравнений электриче ского равновесия в комплексной форме.
2.21.Для цепи рис. Т1.15 составьте основную систему уравнений электрическо го равновесия в комплексной форме. Исключая из полученной системы напряжения элементов, составьте систему уравнений для определения токов ветвей.
2.22.Для цепи рис. Т1.14 составьте линейные независимые уравнения баланса токов и напряжений ветвей в комплексной форме.
2.23.Составьте уравнения электрического равновесия для определения ком плексных амплитуд токов ветвей цепи рис. Т2.3.
2.24м. К зажимам цепи, состоящей из последовательно включенных резистив ного (R = 40 Ом) и индуктивного элементов (L = 0,24 мГн), приложено напряжение u = 100 cos ωt В. Определите комплексное входное сопротивление цепи Zвх и ком плексную амплитуду тока , если частота воздействия f1 = 20 Гц; f2 = 20 кГц.
2.25м. Найдите комплексные амплитуды напряжений на элементах цепи, при веденной в задаче 2.24м. Постройте векторную диаграмму для частоты f2 .
141
2.26р. В последовательной RL цепи известны действующие значения напря жений элементов: UR = 5 В; UL = 3,12 В. Вычислите действующее значение напряже ния на входе цепи и сдвиг фаз между входным током и напряжением φ = ψu – ψi .
Рис. Т2.3
2.27р. В последовательной RС цепи известны действующие значения напряже ний: UR = 0,707 В; Uвх = 1В. Определите постоянную времени цепи τ = RС, если угловая частота внешнего воздействия ω = 10б рад/с.
2.28р. Найдите входные комплексные проводимость Yвх и сопротивление Zвх цепи, состоящей из параллельно включенных резистивного (R = 40 Ом) и индуктив ного (L = 240 мкГн) элементов на частоте ω = 126∙10б рад/с.
2.29м. Определите комплексные входные сопротивление Zвх и проводимость Yвх, цепи, состоящей из параллельно соединенных резистивного (R = 1,2 кОм) и ем костного (С = 0,5 нФ) элементов на частоте f = 120 кГц.
j |
2.30м. К цепиt |
, рассмотренной○ |
в задаче 2.28р, подключен источник тока |
|
= 2·cos (126∙10б – 37,1 ) A. Определите комплексные амплитуды напряжений и то |
ков элементов цепи. Построите векторную диаграмму напряжений и токов цепи.
2.31р. Определите комплексное входное сопротивление цепи рис. Т2.4, если
L = 0,1 Гн; С = 0,2 мкФ; R = 40 кОм; ω = 104/√2 рад/с.
Рис. Т2.4
142
2.32.Найдите действующее значение напряжения на индуктивном элементе последовательной RL цепи. Действующие значения напряжений на резистивном элементе и входе цепи соответственно UR = 30 мВ, Uвх = 50 мВ.
2.33.Две последовательные цепи R1L1, R2L2 и индуктивный элемент L3 присое динены параллельно к двум зажимам. Найдите комплексное входное сопротивление цепи при R1 = 100 Ом; R2 = 10 Ом; L1 = L2 = L3 = 1 мГн; ω = 104 рад/с.
2.34м. Рассчитайте частоту, на которой реактивная составляющая комплексно го входного сопротивления цепи равна нулю. Схема цепи приведена на рис. Т2.4, где
L = 0,1 Гн; С = 0,2 мкФ; R = 2кОм.
2.35. На какой частоте равны между собой резистивная и реактивная состав ляющие комплексного входного сопротивления цепи, приведенной в задаче 2.29м? На какой частоте полное сопротивление цепи меньше своего максимального значе ния в 2 раза?
2.36р. Для цепи рис. Т2.5 определите комплексные действующие значения то ков ветвей и напряжений элементов. Постройте векторные диаграммы токов и на пряжений. Параметры элементов цепи: = 2 В; = 4 мА; R1 = 1 кОм; R2 = 3 кОм;
L = 2 мГн; С = 3 нФ; ω= 106 рад/с.
2.37м. |
|
|
|
|
|
Рис. Т2.5 |
|
|
|
|
|||
|
Для цепи рис. Т12.6 определите комплексное входное сопротивление це |
||||||||||||
пи относительно зажимов |
– 1 |
’ |
и комплексное действующее значение входного то |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ка. Параметры° f |
элементов |
цепи: |
R |
1 = |
R |
2 = 1 кОм; |
С |
1 = 91пф; |
С |
2 = 1,8 нФ; |
|||
|
|
|
|
||||||||||
2,11 , В; = 1 МГц. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.38р. В цепи, рассмотренной в предыдущей задаче, известно комплексное дей ствующее значение напряжения = 1 В. Определите комплексные действующие значения токов и напряжений всех элементов цепи. Постройте векторные диаграм мы.
143
Рис.Т2.6
|
2.39м. Определите комплексные действующие значения токов ветвей и на |
|||||
пряжений элементов цепи. Постройте векторные диаграммы всех токов иRнапряже |
||||||
ний цепи. Схема цепи приведена на рис. Т2.7, |
параметры ее элементов: = 1 кОм; |
|||||
L |
= 2 мГн; |
С |
= 2 нФ; = = 1 В; = 2 В; = 2 мА; |
ω |
= 106 рад/с. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. Т2.7 |
|
|
|
|
|
Рис. Т2.8 |
|
|
|
|
|
|
1 = |
|
2 = |
||||
|
|
2.40м. |
|
сопротивление цепи |
(рис. |
Т2.8), |
|
если |
R |
R |
||||||||||||
R |
6 |
RНайдите входное |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
R R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
= 4РешениякОм; 3 =и методические4 = 5 = 2 кОм. |
указания |
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
2.24м. |
Комплексное входное сопротивление цепи |
|
|
|
|
|
|
комплексных |
||||||||||||
|
|
|
вх равно суммеR L |
|||||||||||||||||||
сопротивлений резистивного и индуктивного элементов: |
Z |
вх = |
Z |
+ |
Z |
= |
R |
+ |
jωL |
, Ком |
||||||||||||
плексная амплитуда тока = |
/ |
Z |
вx |
(закон Ома в комплексной форме). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.25м. Векторы, отображающие комплексные амплитуды напряжений, распо лагают в комплексной плоскости таким образом, чтобы графически иллюстриро вать выполнение баланса напряжений в контурах. Данная цепь имеет один контур,
уравнение баланса напряжений для которого имеет вид |
+ |
= |
вх. В соответ |
||||
ствии с выбранным масштабом из начала координат строят вектор |
, из конца |
||||||
которого проводят вектор |
; вектор |
вх направлен из начала координат к концу |
|||||
вектора |
. Направление вектора |
совпадает с направлением вектора |
(рис. |
||||
Т2.9), так как |
. |
|
|
|
|
|
|
144 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. Т2.9 |
|
|
|
|
|
|
|
2.26р. Так |
как |
|
|
φ |
вх |
= UL /U+R |
|
○и |
– |
= 90○ |
(рис. |
Т2.9), |
то |
||||||||||
вх = |
|
|
|
|
|
= 5,89 B; |
, |
|
= arctg( |
) = 32 . |
|
|
|
|
|
|
|||||||
2.27р. Векторы |
|
|
|
и |
вх на комплексной плоскости образуют прямоуголь○ |
||||||||||||||||||
ный треугольникR |
, причем векторы |
и |
взаимно перпендикулярныC |
, так как на |
|||||||||||||||||||
пряжение |
u |
и ток цепи |
i |
совпадают по фазе, а напряжение |
u |
отстает от тока на 90 |
|||||||||||||||||
(рис. Т2.10). Зная длину гипотенузы |
вх |
и одного из катетов |
, определим длину |
||||||||||||||||||||
второгоRкатетаR |
= |
|
|
|
|
. В соответствии с законом Ома для действующих зна |
|||||||||||||||||
|
|
вх |
|
||||||||||||||||||||
чений |
= U |
/ |
I, C = I |
/( |
ωU |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C). Подставив последние соотношения в выражение для по |
||||||||||||||
стоянной времени получим |
⁄ |
. Используя полученное выражение для |
U |
||||||||||||||||||||
C , |
|||||||||||||||||||||||
найдем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 мкс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.28р. |
Комплексная входная |
Рис. Т2.10 |
параллельной |
RL |
– цепи |
||||||||
вх |
равна |
проводимость |
|
° |
|
|||||||||
сумме |
комплексных проводимостей индуктивности |
, |
|
и сопротивле |
||||||||||
ния |
: |
вх |
|
|
|
|
|
25 |
33,1 10 |
41,5·10 |
|
См; |
||
вх |
|
, ° |
|
|
|
|
|
|||||||
вх |
= 1/ |
24,1 |
Ом. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.29м. |
Примите во внимание, что комплексная входная проводимость парал |
|
|||||
лельной |
RC |
|
|||||
|
цепи равна сумме комплексных проводимостей сопротивления |
|
|
||||
1 и емкости |
: вх 1/ |
. |
|
|
|
||
2.30м. Изпользуя закон Ома в комплексной форме, находим комплексные ам |
|||||||
плитуды токов и напряжений элементов: |
вх; |
/ ; |
/ |
. |
|||
145 |
|
|
|
|
|
|
|
Комплексное входное сопротивление цепи вх определено в задаче 2.28р. Векторная диаграмма токов приведена на рис. Т2.11.
2.31р. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. Т2.11 |
|
|
|
|
|
|
|
R |
иRC |
С |
: |
|||||
|
|
|
|
Комплексная проводимость параллельно включенных элементовL |
|
|
|
||||||||||||||||||
= |
|
|
+ |
. |
|
Комплексное |
входное |
сопротивление° |
цепи |
Z |
= |
Z |
|
+ |
Z |
= |
|||||||||
|
|
|
вх |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
= 12,5 + 0,221 = 12,5 |
, |
Ом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2.34м. Из решения задачи 2.31р следует, что |
вх |
Im вх |
|
/ |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||||||||||
2.36р. Основная система уравнений электрического равновесия цепи может |
|||||||||||||||||||||||||
быть |
записана |
в |
виде |
1 + |
|
2 + = 0; |
+ |
– |
|
; |
= – – |
; |
|
|
|
|
|
|
; |
||||||
|
|
|
; |
|
|
; |
|
|
/ |
. Решив полученную систему уравнений при за |
|||||||||||||||
данных значениях параметров элементов цепи, находим комплексные действующие° |
|||||||||||||||||||||||||
значения ° |
токов |
и напряжений° |
элементов цепи° : |
2,33 |
, |
мА° |
; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
2,31 |
, |
° |
мА; |
|
2,33 |
° |
, |
В; |
4,66 |
, |
В; |
6,92 |
, |
|
В; |
|
|
|
|
||||||
0,769 |
, |
|
В; |
|
6,97 |
, |
|
В. Векторные диаграммы токов и напряжений приве |
дены на рис. Т2.12, а, б, соответственно.
Рис. Т2.12
2.37м. Ток BX определяют из основной системы уравнений электрического
равновесия |
цепи: вх |
/ |
; |
; |
1 |
0; |
R1 вх ; |
/ |
; |
; |
. |
|
|
|
146
2.38р. |
|
|
|
Рис. Т2.13 |
|
|
|
|
|
Используя законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме, определим то |
|||||||
ки и напряжения всех элементов цепи: |
/ |
= 1 мА; |
/ |
88,4 |
||||
мВ; |
|
1 |
0,088 B; |
j |
|
0,0506 |
0,572 |
мА; вхj |
1,05 + j0,572 мА; |
R1 |
вх |
= 1,05 + 0,572 В; |
|
|
а б2,05+ 0,483 В. |
||
Векторные диаграммы токов и напряжений приведены на рис. Т2.13, |
, . |
Рис. Т2.14
2.39м. Комплексные действующие значения всех токов и напряжений можно определить, решая основную систему уравнений электрического равновесия цепи:
0; ; ; ; ;
;/ . Векторные диаграммы приведены на рис. Т2.14, а – в.
147
|
вх |
2.40м. Входное сопротивлентие |
резистивной |
|
цепи |
|
или |
отношение |
|
|
|
вх/ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
можно определить из основной системы уравнений электрического равновесия |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
цепи: |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
−i |
|
i |
1 + |
i |
+ |
i |
4R= 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−i |
4 + |
i |
5 |
+ |
i |
6 |
=0; |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх +R |
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
||||||||||||||||||||||
i |
2 |
i |
i |
= 0; |
−u |
+ |
u |
|
1 = 0;R |
|
−u |
|
1 + |
u |
4 |
|
u |
6 = 0; |
u R |
|
− u R |
5 |
− u R |
4 |
=R0; |
u |
|
5 |
− u R |
3 |
−u R |
6 = |
||||||||||||||||||||||
|
+u R3 |
+ i 5 |
|
R2вх |
|
|
|
|
|
|
|
+R |
|
|
|
2R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
0; |
1 = 1 |
R |
1 ; |
u |
= |
i |
2 |
R |
2 ; |
u |
3 = |
i |
3 |
R |
3 |
; |
u |
|
4 |
= |
i |
4 |
R |
4 ; |
u |
|
5 = |
i |
5 |
R |
5 ; |
u |
6 = |
i |
6 |
R |
6 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
148