Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Теоретические основы электротехники. Часть 1. Установившиеся режимы в линейных электрических цепях

.pdf
Скачиваний:
39
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
3.59 Mб
Скачать

6.10.Поменять местами входные и выходные зажимы.

6.11.Y11 – комплексная входная проводимость, A11 – комплексный коэффициент передачи по напряжению.

6.12.Три.

6.13. Z

 

 

 

 

A11 A12

 

;

C1

A22

A21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

A22 A12

 

.

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

A11 A21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.14. ln(U1 /U 2 ) ln(I1 / I 2 ) ;U1 U2 I1 I2 .

6.15. Z C1 Z C 2 Z C ;

A

Z C A12 ;

21

Z C Z К Z Х .

6.16.Полоса пропускания (прозрачности) и полоса затухания.

6.17.ФНЧ, ФВЧ, ПФ, ЗФ.

6.18.Полоса пропускания

ФНЧ – от 1 0 до 2 , ФВЧ – от 1 до .

6.19. Полоса пропускания

ПФ – от 1 до 2 .

6.20. Полоса затухания ЗФ

– от 1 до 2 .

Тема 7

7.1. E0 1 T e t dt .

T 0

7.2. Ek m Bk2 Ck2 ;

k arctg Ck .

Bk

7.3. Метод наложения.

7.4. Z k R j k L j

1

.

 

kC

 

 

 

 

 

 

I 2

I 2

 

 

7.5. I

 

I02

 

m1

 

m2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I 2

I 2

I 2 .

 

 

 

0

1

 

 

2

 

 

 

7.6. P U0 I0

U1I1 cos u1 i1U3 I3 cos u3 i3 .

7.7. Индуктивность сглаживает кривую тока, а емкость искажает кривую тока по сравнению с кривой напряжения.

7.8.a t A0 B1m sin t

B2m sin2 t C1m cos t

C2m cos2 t.

7.9.B1m A1m cos 1; B2m A2m cos 2 ; C1m A1m sin 1; C2m A1m cos 2 .

181

7.10.P – активная, Q – реактивная, S – полная мощности; T – мощность искажения

7.11.T S 2 P2 Q2 .

7.12. S

I02 I12 I22 U02 U12 U22 .

7.13.Нет.

7.14.Нет.

7.15.k u k ik .

Тема 8

8.1.B 23 ; C 23 .

8.2.Звезда – звезда, звезда

– треугольник, треугольник

– треугольник, треугольник

– звезда.

8.3.Нулевой.

8.4.Линейное напряжение. Фазное напряжение.

8.5.I 0 I A I B I C .

8.6.UЛ 3UФ ; IЛ IФ .

8.7.IЛ 3 IФ ; UЛ UФ .

8.8.U AB UЛ ; U BC a2UЛ ;

U C A aUЛ ;

U A UЛe j30 3 ;

U B a2U A ; U C aU A .

8.9. U A IЛ ; U B a2 IЛ ;

U C aIЛ ; I ab IЛe j30 3 ;

U bc a2 I ab ; U ca a I ab .

8.10.Метод узловых потенциалов.

8.11.P 3UФ IФ cos Ф

3UЛ IЛ cos Ф .

8.12. Q 3UФ IФ sin Ф

3UЛ IЛ sin Ф .

8.13. Активную и реактивную.

8.14.

 

 

 

 

*

 

.

P Re U

 

 

I

 

 

W

 

 

AB

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.15.

P P P

 

.

 

 

 

 

W1

 

W2

 

 

 

 

Тема 9

9.1. L0 , C0 , R0 и G0 .

 

 

 

u

 

i

 

9.2. i(x,t) , u(x,t) .

 

 

 

9.4.

x

R0i L0 t

;

9.3.

dU

Z 0 I ;

d I

Y 0

U

.

 

i

G0u C0

u .

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

dx

 

 

x

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

182

9.5. j Z 0 Y 0 ;

Z В ZC Z 0 Y 0 .

9.6.c vФ dxdt .

9.7.Падающие волны тока и напряжения.

9.8.Вся энергия падающей волны потребляется нагрузкой.

9.9.При согласованной нагрузке.

9.10.ch x sh x U 2 e x ;U U 2

I I 2 sh x ch x I 2 e x .

9.11. 2 .

9.12.R0 G0 k . L0 C0

9.13.

U U 2 cos x j I 2 Z C sin x;

I jU 2 sin x I 2 cos x.

Z C

9.14. k L0C0 R0G0 ;L0C0 ;

Z C L0 C0 .

9.15.При холостом ходе, коротком замыкании или чисто реактивной нагрузке.

9.16.Нет.

9.17.L

9.18.

U U 2 ch x I 2 Z C sh x;

I

U 2

sh x I

 

ch x.

 

2

 

Z C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.19.

ku

Z Н Z C

.

 

 

 

 

 

 

 

Z Н Z C

 

 

 

 

P

 

 

 

9.20.

 

 

1

e2 l .

 

 

 

 

 

 

P2

 

 

 

183

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Ответы на контрольные задания

Тема 2

2.1. T = 0,0125 с.

2.2. RЭ 30 Ом; LЭ 0,9 Гн. 2.3. UC 2 2UC1 .

2.4. CЭ C1 C2 C3 .

C1 C2 C3

2.5.u(t) 160sin( t 83,1 ) В.

2.6.u(t) 2402sin(t 195 ) В.

2.7.UV 2 40 В .

2.8.UV 80 В.

2.9.Rк 10 Ом; Lк 123,5 мГн.

2.10.I A 22 А.

2.11.R = 5 Ом; X = 0.

2.12. Z 10 j5 11,2e j63,5 Ом.

2.13. g = bL = 0,025 См.

2.14. U

mab

10

2 e j 45 В.

 

 

 

 

2.15. P 1000 Вт.

W

2.16. P 500 Вт.

W

2.17. I A 10;

i(t) 102sin( t 53 ) А.

2.18.UR1 120 В.

2.19.LЭ 0 .

 

LЭ

L L M 2

2.20.

 

1

2

 

.

L1

L2

 

 

 

2M

2.21.UV 102 В.

2.22.Увеличится в 2 раз.

2.23.UV 45 В.

2.24.Не изменится.

2.25.Возрастет в два раза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 3

 

 

 

 

 

 

 

3.1. Z

 

 

R L

 

 

 

 

 

– АЧХ;

3.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ku j

 

j LR2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2 L 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1R2 j L R1

R2

90

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

arctg

– ФЧХ.

3.5. АЧХ– ku(ω) =

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LR2

 

 

 

 

3.2. k i j

R C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1R2

2 L R1 R2

2

R C j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. k

i

 

 

 

R C

 

 

– АЧХ;

ФЧХ– φ(ω) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R C 2 1

 

 

 

 

 

 

L R1 R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90 arctg

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

arctg

 

1

 

 

 

 

– ФЧХ.

 

 

 

 

R1R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

184

3.6.Z

Z(ω)

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

ω

 

 

 

 

– /2

(ω)

 

 

 

3.7.

Z

 

Z(ω)

 

(ω)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/2

 

 

 

R

 

 

 

ω0

ω

 

 

ω0

ω

– /2

 

 

 

 

 

 

 

3.8.

ku

 

 

 

 

 

 

1

 

ku(ω)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

ω

 

 

 

 

ω

(ω)

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– /2

 

 

3.9.X1 10 Ом.

3.10.X2 10 Ом.

3.11.f0 100 Гц.

3.12. Z ВХ 20

2 e j 45 Ом.

3.13.Увеличится в 2 раз.

3.14.IA 0 .

3.15.R > XL; R > XC.

3.16.0 5000 с–1; IA = 2 А.

3.17.R .

3.18.R = 5 Ом.

3.19.UV 103 В; Q 13 .

3.20.C = 200 мкФ.

Тема 4

4.1. I1 = I2 = I3 = 5 А;

I4 = 15 А; I5 = 10 А; φ1 = 30 В.

4.2.J11 = 10 А; J22 = 5 А; J33 = 4 А; IA = 5 А.

4.3.I5 = 0,5 А.

4.4.i2(t) = 2 sin(ωt – 180º) А; uab(t) = 20 sin (ωt – 450º) В.

4.5.i1(t) = 0,5 2 sin(ωt + 45º) А.

4.6.i3(t)=1,59 2 sin(ωt– 18,5º)А.

4.7.Метод узловых потен-

циалов.

4.8.i1 = 0.

4.9.IA = 1 А.

185

4.10.i1(t) = 2 sin (ωt – 45º) А.

4.11.IA = 1 А.

4.12.UV(t) = 10 2 В.

4.13.I1 = –10 А;

I

2

I

3

22,4e j26,5

А .

 

 

 

 

4.14. UV1 = 59 В; UV2 = 50 В ;

Z ab 11,2e j 26,5

Ом.

4.15. UV = 17,6 В;

Z ab 11,2e j 26,5

Ом.

Тема 5

5.1.I3 = –0,25 А.

5.2.EГ = –3,5 В; RГ = 100 Ом.

5.3.I1 = –1 А.

5.4.i(t) = 2,25 sin (ωt + 20,9º) А.

5.5. ZГ = 20e j60 Ом.

5.6. iC(t) =

= 1,6 sin (100t + 108,5º) А.

5.7. iC(t) =

= 1,59 sin (100t + 108,5º) А.

5.8.iL(t) = 2 sin(ωt – 90º) А.

5.9.i2(t) =

=1,6 cos (ωt – 15º) А.

5.10.i2(t) =

=0,5 + 0,8 sin (ωt – 45º) А.

Тема 6

6.1.A11 = A22 = 1;

A12 = Z; A21 = 0.

6.2.A11 = A22 = 2e j45 ;

A12 = –j10 Ом;

 

A21

= (0,2 –j0,1) См.

6.3.

R j X L

R

Z

 

 

 

.

 

 

 

R

R

 

 

 

 

 

6.4. A11 =

 

2e j45

; A22 = 1;

A12

= j10

Ом; A21 = 0,1 См.

6.5. Z1 = Z2 = –j10 Ом; Z3 = 10 Ом.

 

 

0

j0,1

6.6.

Y

 

.

 

j0,1

j0,1

6.7. A11 = A22 = 1,3;

A12 = j3 Ом; A21 = –j0,23 См.

6.8.ZC = 0; Г =0 + jπ; α = 0; β = π.

6.9.α = 0,599 Нп; β = 0,135.

6.10.ZC = 3,6 Ом;

α = 0,756 Нп; β = 0.

Тема 7

7.1.Четные и нечетные синусные составляющие.

7.2.IA1 = 5 А; IA2 = 12,25 А

7.3.IA = 18,5 А

7.4. e t Ek m cosk t.

k 1,3,5

7.5. Z 3 36e j56,3 Ом.

186

7.6.IA = 5 2 А.

7.7.IA = 4,12 А; UV = 42,6 В.

7.8.IA = 3,2 А; UV = 17 В.

7.9.i(t) =[2 +

1,67 2 sin (200t – 78,6º)] А;

IA = 2 А; UV = 100,6 В. 7.10. P = 120 Вт.

7.11.S = 604 ВА; P = 570 Вт.

7.12.Не изменится.

7.13.P = 60 Вт; Q = 28,5 вар; S = 76,5 ВА; T = 37,6 ВА;.

7.14.R = 2 Ом; L = 0,106 Гн.

7.15.R = 20 Ом; C = 118 мкФ.

7.16.L1 = 0,5 Гн; L2 = 0,17 Гн.

8.1.UV = 0.

8.2.IA = 2 А

8.3.UV 23U.

8.4.IA = 32,8 мА

8.5.IA = 2,6 А

8.6.UV3 = 127 В.

8.7.IA = 4,5 А

8.8.IB = 1,73 А

9.1.λ = 443 км.

9.2.νФ = 70700 км/с.

9.3. ZC = 1140 e j12,5 Ом. 9.4. L1 = 64·10–3 Гн/км.

9.5. UОТР1 = 2,12 e j93,1 кВ. 9.6. ZВХ КЗ = –j245 Ом;

9.7. Z

В

480e j40

Ом;

 

 

 

0,224e j40,2

км 1.

Тема 8

8.9.UV = 330 В.

8.10.UV = 213 В.

8.11.PW = 405 Вт.

8.12.PW = –1280 Вт; Q = –2220 вар.

8.13.IЛ = 4 А

8.14.R = 60 Ом; XL = 35 Ом.

8.15.

IA = 17,8 e j66,5 А

8.16.

IA = 10 А

Тема 9

 

 

 

 

 

9.8. U

1

1000e j17,3

В;

 

 

 

 

 

I

1

2,14e j27,3 А;

 

 

 

 

 

 

0,0128 км 1;

0,032 км 1.

9.9. U

1

1065e j20

В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.10. I

1

1,6 2e j45

А.

 

 

 

 

 

 

 

187

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи / Л.А. Бессонов. – М.: Гардарики, 2007.–

701с.

2.Попов В.П. Основы теории цепей / В.П. Попов. – М.: Высшая школа, 2005.– 574 с.

3.Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: в 3 т. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н. В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – СПб.: Питер, 2003.

4.Дмитриев В.М. ЛАРМ: автоматизированный лабораторный практикум по электротехнике и электронике. Учебное пособие для вузов / В.М. Дмитриев, А.В. Шутенков, Т.В. Ганджа, А.Н. Кураколов. – Томск: В-Спектр, 2010. – 186 с.

5.Дмитриев В.М. МАРС – среда моделирования технических устройств и систем / Дмитриев В.М., Шутенков А.В., Зайченко Т.Н., Ганджа Т.В. – Томск: В-Спектр, 2011. – 278 с.

188

Вячеслав Михайлович Дмитриев, Александр Васильевич Шутенков Валентин Иванович Хатников Тарас Викторович Ганджа, Елена Борисовна Шандарова

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Часть 1 Установившиеся режимы

в линейных электрических цепях

Учебное пособие

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]