ЗАДАНИЕ 1

Линейные электрические цепи с постоянными и гармоническими напряжениями и токами.

1. Для заданной схемы с постоянными во времени источниками ЭДС и тока, принимая e₁(t)=E₁

e₂(t)=E₂ и J(t)=J, выполнить следующее:

а) изобразить схему, достаточную для расчета токов ветвей соединяющих узлы, помеченные буквами, указав их номера и направления;

б) двумя разными способами определить токи во всех ветвях схемы и напряжение на источниках тока;

в) рассчитать баланс вырабатываемой и потребляемой мощности;

г) представить цепь относительно ветви ab активным двухполюсником, определить его параметры, построить внешнюю характеристику двухполюсника и по ней графически определить ток ветви ab;

д) для любого контура без источника тока рассчитать и построить потенциальную диаграмму;

е) определить показания вольтметра.

2. Для заданной схему с источником гармонических сигналов, принимая =314 рад/c и

e₁(t)= 2 E₁ sin(t+₁) ; e₂(t)= 2 E₂ sin(t+₂); J(t)= 2 J sin(t+);

выполнить следующие (M=L/2):

а) рассчитать комплексные сопротивление элементов ветвей соединяющих узлы, помеченные на схемах буквами и изобразить комплексную схему заземления с этими сопротивления для расчета комплексов действующих значений токов ветвей (номера и направления токов сохранить согласно п.1а, причем параллельное соединение R и C представить в виде одного комплексного сопротивления);

б) не исключая индуктивные связи, определить комплексы действующих значений токов всех ветвей и напряжение источника тока. Записать мгновенное значение тока ветви с ЭДС e₁(t) и напряжение на источнике тока;

в) рассчитать баланс активной и реактивной мощности;

г) построить лучевую диаграмму токов и совмещенную с ней типографическую диаграмму напряжений;

д) определить показание вольтметра;

е) сделать развязки индуктивной связи и относительно сопротивления R ветви ab определить комплексное сопротивление активного двухполюсника (эквивалентного генератора) Z_r = Z_r e^{j r}, ЭДС генератора E_r и ток I_ab ветви ab, а затем при изменении сопротивления R ветви ab от 0 до 10Z_r рассчитать и построить зависимость активной мощности P_ab=f(R).

3. Проанализировать использованные методы расчета, результаты вычислений и сформировать выводы по работе.

Примечание:

1-я цифра номера задания – номер строки в таблице 1.

2-я цифра номера задания – номер строки в таблице 2.

3-я цифра номера задания – номер схемы.

Таблица 1 Таблица 2

№	E1	E2	J	1	2			№	R	L	C
	B	B	A	град	град	град			Ом	мГн	мкФ
1	110	200	1	0	-90	120		1	10	31.85	318.4
2	120	190	2	30	-60	135		2	20	63.69	159.2
3	130	180	3	45	-45	150		3	30	95.54	106.1
4	140	170	4	60	-30	180		4	40	127.39	79.6
5	150	160	5	90	-120	60		5	50	159.24	63.6
6	160	150	1	120	0	-90		6	60	191.08	53
7	170	140	2	150	30	-60		7	70	222.93	45.4
8	180	130	3	180	45	-45		8	80	254.78	39.8
9	190	120	4	210	60	-30		9	90	286.62	35.3
0	200	110	5	240	90	0		0	100	318.47	31.8

Схемы задания 1