Исходные данные

Рисунок 1. Общая схема.

Дано

Для источника гармонических колебаний:

E2	-2002sin(103t+90) В
J3	-1+2jА
E4	4002sin(103t-90) В
L1	100мГн
C1
L2	200 мГн
R3	100Ом
R5	100Ом
R4	200Ом
C4	20мкФ
C6	10мкФ

Для четырехполюсника:

R₁ = 20 Ом

R₂ = 30 Ом

R₃ = 28 Ом

C= 100 мкФ

Расчет источника гармонических колебаний

Исходная схема источника гармонических колебаний (ИГК) и данные к курсовой работе:

Рисунок 2. Схема ИГК.

А

В

R₃ = 100 Ом

R₄ = 200 Ом

R₅ = 100 Ом

L₁ = 100 мГн

L₂ = 200 мГн

С₁= ∞

C₄ = 20 мкФ

C₆ = 10 мкФ

1. Определить значение тока и напряжения первичной обмотки трансформатора методом эквивалентного источника.

Переведем исходные данные в комплексную форму:

Соответствующая эквивалентная схема:

Рисунок 3. Комплексная схема замещения ИГК

Найдем контурные токи:

Рисунок 4. Схема для расчета методом эквивалентного источника

Рассмотрим контур BDС:

(1)

Определим токи и:

Подставим значения ив (1) уравнение:

Рисунок 5. Эквивалентная схема для метода эквивалентного генератора

Рисунок 6. Схема нахождения внутреннего комплексного сопротивления

Определим :

Определим (ток первичной обмотки ТР):

Напряжение первичной обмотки:

2. Записать мгновенные значения тока и напряжения первичной обмотки трансформатора Т1 и построить их волновые диаграммы.

В качестве первичной обмотки трансформатора выберем катушку .

Найдем мгновенные значения тока и напряжения для этой катушки:

Рисунок 7. Волновая диаграмма тока.

Рисунок 8. Волновая диаграмма напряжения.

1.3 Определение значения M₂₇, M₂₈, L₇, L₈, при условии, что U₁=5 В, U₂=10 В, а 0,5<k<0,9 , где k - коэффициент магнитной связи.

Положим k=0,5

Рисунок 9. Схема обмоток трансформатора

Рассчитаем взаимные и собственные индуктивности обмоток трансформатора.

Определим значения и :

2. Расчет и анализ четырехполюсника

2.1. Расчет токов и напряжений методом входного сопротивления, построение векторной диаграммы токов и напряжений

R₁ = 20 Ом

R₂ = 30 Ом

R₃ = 28 Ом

C= 100 мкФ

Рисунок 10. Схема четырехполюсника

Используя п.1.3 определим входное напряжение и используя исходные данные определим :

Рисунок 11. Схема четырехполюсника в комплексном виде

Рассчитаем входное сопротивление:

Рисунок 12. Эквивалентная схема четырехполюсника в комплексном виде

Рисунок 13. Эквивалентная схема четырехполюсника в комплексном виде

Таким образом найдем входное сопротивление:

Определим входной ток:

Определим токи в остальных ветвях по 1-ому и 2-ому закону Кирхгофа:

Найдем напряжения в цепи:

Векторные диаграммы для токов и напряжений: а)

Рисунок 14. Векторная диаграмма токов

б)

Рисунок 13. Векторная диаграмма напряжений

2.2. Определение мгновенных значений uВх, iВх и uВых, фазового сдвига между выходным и входным напряжениями, а также отношения их действующих значений.

Мгновенные значения:

• входное напряжение

• выходное напряжение

из пункта 2.1

• входной ток:

Сдвиг фаз между выходным и входным напряжением

Отношение действующих значений выходного и входного напряжений