Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса»

(ГОУ ВПО «ЮРГУЭС»)

И.Н. Елисеев

Основы теории Цепей

Учебно-методическое пособие

к выполнению индивидуальных заданий

для студентов направления 210300 «Радиотехника»

специальностей: 210302 «Радиотехника»,

210303 «Бытовая радиоэлектронная аппаратура»

Шахты

Издательство ЮРГУЭС

2008

УДК 621.37(07)

ББК 31.211я73

Е515

Рецензенты:

д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Радиоэлектронные системы»

В.И. Марчук

к.т.н., профессор кафедры «Информационные системы и радиотехника»

Е.И. Старченко

Рекомендовано к внутривузовскому изданию

редакционно-издательским советом ЮРГУЭС

Е515 Елисеев, И.Н. Основы теории цепей : учебно-методическое пособие / И.Н. Елисеев. – Шахты : Изд-во ЮРГУЭС, 2008. – 47 с.

В учебно-методическом пособии изложены программа дисциплины «Основы теории цепей», задания на выполнение расчетно-графических работ, примеры их решения и методические указания по изучению дисциплины студентами направления 210300 «Радиотехника» и специальностей: 210302 «Радиотехника», 210303 «Бытовая радиоэлектронная аппаратура». Построение программы соответствует модульному принципу изложения материала дисциплины, положенного в основу рейтинговой системы обучения.

Пособие предназначено для студентов очной формы обучения, но может быть полезным при выполнении контрольных работ студентами-заочниками.

УДК 621.37(07)

ББК 31.211я73

 Южно-Российский государственный

университет экономики и сервиса, 2008

Содержание

Введение 4

Перечень условных терминов и обозначений 5

1. Цель и задачи дисциплины «Основы теории цепей» 6

2. Программа дисциплины «Основы теории цепей» 7

3. Общие методические указания по выполнению

индивидуальных заданий 11

4. Указания по выбору варианта задания 12

5. Индивидуальное задание № 1 12

6. Индивидуальное задание № 2 19

7. Индивидуальное задание № 3 19

8. Примеры выполнения индивидуальных заданий 25

8.1. Пример решения задачи по расчёту

многоконтурной электрической цепи постоянного тока

с помощью законов Кирхгофа 25

8.2. Пример решения задачи на составление уравнений

по законам Кирхгофа для мгновенных значений токов

и напряжений 29

8.3. Пример решения задачи на использование метода

комплексных амплитуд и законов Кирхгофа

в комплексной форме 29

8.4. Пример решения задачи на использование

методов контурных токов и узловых напряжений 35

8.5. Пример решения задачи на расчёт

последовательного колебательного контура 39

8.6. Пример решения задачи на расчёт

резонансных явлений в сложном параллельном

колебательном контуре 43

Библиографический список 46

Введение

Предлагаемое учебно-методическое пособие по выполнению индивидуальных заданий по дисциплине «Основы теории цепей» (ОТЦ) предназначено для студентов направления 210300 «Радиотехника» и специальностей 210302 «Радиотехника» и 21303 «Бытовая радиоэлектронная аппаратура». Материал пособия соответствует по содержанию и объёму государственным образовательным стандартам (ГОС) направления 210300 и специальностей 210302 и 210303, а тематика индивидуальных заданий отражает содержание первых двух модулей дисциплины ОТЦ.

Дисциплина «Основы теории цепей» является одной из основных для специальности «Радиотехника», от усвоения материала которой существенно зависит изучение и глубокое понимание последующих специальных курсов. Современный этап развития этой дисциплины характеризуется использованием новых методов расчёта электрических цепей, абстрагированных от физических явлений и процессов, которые в них протекают. Это позволяет широко использовать для расчёта электрических цепей современные электронные вычислительные машины.

Пособие снабжено примерами выполнения расчётно-графических заданий, изложенными на доступном для понимания уровне, что позволяет повысить эффективность самостоятельного изучения материала. Это учитывает современные тенденции реформирования высшего профессионального образования, предусматривающие существенное возрастание доли со-держания дисциплины ОТЦ, которая должна быть освоена самостоятельно.

В процессе изучения курса «Основы теории цепей» студенты должны выполнить три расчётно-графические работы, одну курсовую работу, выполнить и защитить отчёты по десяти лабораторным работам, перечень которых указан в соответствующем пособии по ОТЦ. В период осенней экзаменационной сессии студенты сдают зачёт по материалу первых двух модулей дисциплины после предъявления зачтённых расчётно-графиче-ских и лабораторных работ. Изучение ОТЦ заканчивается защитой курсовой работы и сдачей экзамена с предъявлением зачтённых отчётов по лабораторным работам.

Изучая ОТЦ, следует помнить о необходимости понимания физики явлений и процессов в электрических цепях.

Для более глубокого и полного освоения материала дисциплины ОТЦ студентам рекомендуется принимать участие в научно-исследова-тельской работе по созданию электрических и электронных устройств, которая проводится на кафедрах университета.

Перечень условных терминов и обозначений

I₀, U₀ – значения постоянного тока и напряжения

i, u – мгновенные значения тока и напряжения

I, U – действующие значения периодического тока и напряжения

–комплексные действующие значения тока и напряжения

İ^* – комплексно-сопряженное действующее значение тока

i_к, u_к – мгновенные комплексы тока и напряжения

–комплексные значения э.д.с. источника напряжения и тока

P – активная мощность

Q – реактивная мощность

S – полная мощность

–комплексная мощность

w – энергия

C – емкость

L – индуктивность

M – взаимная индуктивность

L_c – индуктивность согласно включенных катушек

L_в – индуктивность встречно включенных катушек

R – активное сопротивление цепи

X – реактивное сопротивление цепи

Z – полное сопротивление цепи

–комплексное сопротивление цепи

–комплексное сопротивление связи

f – частота гармонических колебаний

w – угловая частота

f_от, f_он – частоты резонанса токов и напряжений

Q_э – эквивалентная добротность резонансного контура

d – затухание контура

r – характеристическое сопротивление контура

Z₀, R₀ – сопротивление контура на резонансной частоте

w_от, w_он – угловые частоты резонанса токов и напряжений

R_i – внутреннее сопротивление источника

р_в – коэффициент включения контура

Df – собственная полоса пропускания контура

Df_э – эквивалентная полоса пропускания контура

d – относительная расстройка контура

x – обобщенная расстройка контура