Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОТЦ / Start_main1a.pdf
Скачиваний:
531
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
15.21 Mб
Скачать

Ответы

ψ ω

3.2. K ω

 

 

ω RC 2

– 1/2

;

 

ψ ω

ωRC

/2)

а б

);

K ω

( ) =ω[4 + (

) ]

 

в

г

( ) = – arctg(

 

(рис. О.2 ,

( ) = 1;

(

) = –2 arct g(

RC

)

(рис. О.2

 

);

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

3.3м. Y(ω ) = [1/R2 + 1/(ωL)2]1 /2; (ω) = – arctg(R/ωL).

3.6.G21(ω ) = [1 + (ω RC)2]– 1/2; ψ21(ω) = – arctg(ωRC).

3.7.ω0 = 106 рад/с; ψ(ω0) = 0.

ω

3.8м.

Пр

и

ψ

=

π

/2

 

для рис. Т3.5,

а

 

ω

= 10

6

рад/с;

K ω

 

 

 

 

 

 

 

дл

я рис. Т3.

5,

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ψ

 

 

 

( ) = 0,333,

 

 

 

 

= 0,447∙10

 

р ад/с;

 

 

K

(

ω

) = 0,386.

 

При

=

π

для рис. Т3.5,

а ω → ∞

;

K ω

0, для

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

рис. Т3.5,

б ω

= 2,45∙106

рад/с;

 

K

(

ω

) = 0,0345.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.9м. R =

 

 

 

 

 

 

.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.10м. ω =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C 2

– 1/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

C 2

 

– 1/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.11. Z

 

 

ω

) =

R

2

[1 +ρ

(

ωR

 

 

Y

21(

ω

 

 

 

 

R

+

R

 

 

 

ω R

1

R

 

;

 

 

 

 

3.12. f 21(

 

 

 

 

 

 

2

 

) ]

 

Q

;

 

 

 

 

)f= [( 1

 

2)

+ (

 

 

2

) ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

= 766fкГц;

 

 

 

= 866 Ом;

 

 

= 106; Π = 7,25 к Гц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.13.

 

 

f

f

=/

 

 

 

 

;

Q

 

 

Q/

2; Π

 

 

= 2Π

 

, б)

 

f

 

 

=

f

 

/

 

 

;

Q

 

=

 

 

Q

; Π

 

 

= Π

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fа)

 

 

0

 

 

Q=

 

 

 

 

 

f, а

f

 

0

, б

0

 

 

 

б

 

 

 

f, б

f

 

 

2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, а

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

0, в

=

0

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

в

=

Q/

 

; Π

f, в

= Π

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.14. С

= 48,3 пФ;

R

 

 

= 11,7 Ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

309

δ

 

 

 

3.16м. δf1 = 8,11 кГц;

 

δ

 

 

 

 

 

 

 

 

f2 = 0,112ξ

 

кГц;ξ

 

 

 

 

f3ξ= – 3,89 кГцz;

 

 

 

 

 

1 = 0,0811;

 

 

 

 

 

2 = 1,22∙10

– 3

;

 

 

 

 

 

 

 

φ

 

 

 

 

 

1

φ

 

 

 

 

 

 

 

2 = 0,0878;

 

3 = – 3,12;

 

1 = 198 Ом;

z

 

z

 

φ

 

 

3 = – 0,0442;

= 6,11;

 

 

 

2

 

3.17м. f

 

 

3

= 105 Ом;

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

f

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 32,1 Ом;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 80,7˚;

 

 

 

 

= 5˚;

 

 

 

= – 72,2˚.

в2 = 190 кГц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.18м. fн1 = 159 кГц;

Π

fв1 = 161 кГц;

 

н2 = 135 кГц;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.19м. R0i= 464 кГц;

 

= 16,2 кГц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.21м. z δ= 6 Ом.

 

 

 

 

z δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

f

 

 

 

 

 

 

R

 

 

(

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.22.

 

f

 

 

 

= 0,01) ≈

 

( = – 0,01)= 27 Ом;

 

 

= 0,08) = 81 Ом;

 

 

= – 0,08) = 87 Ом.

 

 

 

 

3.23. L

 

 

= 15 кГц:

 

 

 

=Q25C

Ом;

 

 

= 9,23 мкГн.

 

 

 

= – 15 кГц:

 

= 25 Ом;

 

= 10,8 нФ.

 

 

 

 

3.24м.

 

=f11,5 мкГн;

 

 

 

 

=f

2520.

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

= 812 кГц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.25м.

 

Πf1 = 8,12 кГц; Πf2 = 14,1 кГц; Πf3

= 80,8 кГц; Πf4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

= 8,12 кГц; Π

 

= 24,4 кГц; Π

= 80,8 кГц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.29м.

 

Π

 

 

= 5,22 кГц; Π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

2

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.30м. Q

 

= 711 пФ;

 

 

 

 

 

= 57 пФ.

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

< 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.31.

 

 

 

 

 

эк1 = 50;

 

 

 

эк2 = 100;

 

эк3 = 200;

 

эк4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.34. В два раза.

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 44,8;z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ

 

 

 

 

φ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

φ

 

 

 

 

 

 

 

φ

 

 

 

 

 

 

 

3.35м. z

 

 

Π = 13,2 кГц.

 

 

 

2 ≈ – 51˚;

 

 

 

 

3 = 3,89 кОм;

 

 

3 = – 85,2˚;

 

 

4 = 85,6˚;

z4 = 3,52 кОм.1

2 ≈ 29 кОм;

 

 

1 ≈ –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.36м.

 

 

 

 

,

 

°

 

= 115 e

 

 

,

°

 

мВ;

 

 

 

f

 

 

= 114 e

 

, °

мВ;

f

 

 

ρ

= 17,1 e

 

 

, °

мВ;

 

 

 

 

3.38. p

 

 

 

 

 

 

 

 

мВ.

R

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 15,5e

L

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,25;

 

 

 

(

 

 

) =pС3,72 кОм;

 

 

R =p839С

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

,

и неf

изменились.

U

 

 

3.40. f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кГц; значения

 

 

 

 

 

0н = 1,55 МГц;f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

0(

) = 5,6 кОм;

 

 

эк = 136;

 

 

Π = 12,2

кГц;

 

 

к рт

 

 

 

 

 

ρ =Q0,13;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.41.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

,

 

,

 

к рн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1,27 В; значения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не изменились.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.42м. f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

индуктивностьюf

,

 

 

ρ

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

R

 

 

кОм.

Контур с разделеннойf

 

= 15,8 Ом.

 

 

 

 

= 106;

 

 

0 = 29,5

 

 

 

0т = 425 кГц;

 

 

 

0н1 = 653 кГц;

0н2 = 311 кГц;

 

= 2,3 кОм;

 

 

 

3.44. pL = 0,736.

3.47м. С = 335 пФ; С12 = 19,8 нФ.

3.48. а) С = 333 пФ; С12 = 39,6 нФ; б)С = 335 пФ; С12 = 19,8 нФ; в)С = 341 пФ; С12 = 9,89 нФ.

310

3.49м. а)С = 327 пФ; С12 = 2,75 пФ; б)С = 324 пФ; С12 = 5,5 пФ; в)С = 319 пФ; С12 = 11 пФ.

3.51м. С

 

 

 

 

 

 

3.52.

L= 15,6 пФ.

L

 

L

 

 

 

3.53ма.)

12 = 20 мкГн; б)

 

12 =f40 мкГн; в) f 12 = 96,3 мкГнf .

f

4, кГц

 

А

 

Π1, кГц

Π2, кГц

Π3, кГц

Π

 

0,5

 

6,83

10,1

27,8

90,5

 

1

 

11,5

15,1

36,2

115

 

2,41

 

25,2

29,4

59

179

311

Книга 4. Анализ линейных электрических цепей с постоянными пара метрами при гармоническом воздействии

Модуль 4.1. Методы формирования уравнений электрического равновесия

цепи

Цель модуля: Изучение основных методов формирования уравнений элек трического равновесия цепей

Общие сведения

До сих пор наше рассмотрение ограничивалось только простейшими, однокон турными и двухузловыми цепями, а также цепями, которые приводятся к простей шим с помощью элементарных преобразований. Для анализа таких цепей использо валась основная система уравнений электрического равновесия, включающая в себя

ррит рин компонентных и р топологических уравнений, составленных на осно вании законов Кирхгофа. С помощью основной системы уравнений электрического равновесия можно производить анализ и сложных цепей, однако с ростом числа вет вей он усложняется, так как для определения токов и напряжений цепи, содержащей

рветвей, приходится решать систему из 2ррит рин уравнений.

Число одновременно решаемых уравнений может быть сокращено путем ис ключения из основной системы уравнений электрического равновесия цепи (ОСУ) части переменных, однако наименьшая трудоемкость анализа достигается, если во обще отказаться от составления ОСУ и формировать систему уравнений цепи сразу же в сокращенной форме относительно меньшего по сравнению с 2р рит рин числа переменных. В этом случае неизвестные токи и напряжения ветвей электри ческой цепи разбиваются на две группы: независимые, относительно которых со ставляется сокращенная система уравнений электрического равновесия цепи, и за­ висимые, которые выражаются через независимые переменные с помощью компо нентных или топологических уравнений.

Далее рассмотрены наиболее распространенные методы формирования со кращенных систем уравнений электрического равновесия цепи, основанные на раз личных вариантах выбора независимых переменных: метод токов ветвей, метод на пряжений ветвей, метод контурных токов и метод узловых напряжений. Уравнения электрического равновесия, сформированные каждым из указанных методов, выте кают из основной системы уравнений электрического равновесия цепи и могут быть получены путем исключения из нее соответствующих зависимых переменных. Все четыре метода являются весьма универсальными и позволяют анализировать как линейные, так и нелинейные цепи, находящиеся под произвольным внешним воз действием. В рамках данной главы мы ограничимся рассмотрением указанных ме тодов только применительно к линейным цепям, находящимся под гармоническим внешним воздействием.

312

Соседние файлы в папке ОТЦ