1. Физические основы электротехники

ЗАДАЧА 1.1. В электрической цепи рис.1.1 задан ток или напряжение на одном из элементов цепи в виде функции , график которой представлен на рис.1.2. Числовые значения параметров электрической цепи приведены в таблице вариантов.

Определить:

1. Закон изменения во времени напряжений на остальных элементах схемы. 2. Закон изменения во времени токов в остальных ветвях электрической цепи.

3. Мгновенную мощность в резистивном элементе.

4. Мгновенную мощность индуктивного элемента (или мгновенную мощность ёмкостного элемента).

В общей системе координат построить графики мгновенных значений напряжений, токов и мгновенных мощностей.

При выполнении расчётов значения тока в индуктивности и напряжения на конденсаторе в начальный момент времени, то-есть или принять равными нулю. Из параметров табл. 1.1 учесть только те, которые имеются в схеме рис.1.1, соответствующей Вашему варианту.

Таблица вариантов к задаче 1.1

Первая цифра варианта	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
r, Ом	100	50	40	80	75	50	100	50	40	80
L, Гн	1	0.4	0.5	1.2	0.8	0.5	0.8	0.4	0.4	1
С, мкФ	50	100	125	62.5	66.7	125	50	125	100	5
Вторая цифра варианта	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Номер схемы рис.1.1	1	2	3	4	4	3	2	1	3	2
Заданная функция
Форма графика функции	а	в	б	а	в	в	г	б	г	б

ЗАДАЧА 1.2. Схема рис.1.3 содержит источник тока прямоугольных импульсов и последовательно включённые резистор и конденсатор. Временная диаграмма тока источника тока представлена на рис.1.4.

Определить аналитические выражения для:

1) мгновенного значения напряжения ;

2) мгновенного значения напряжения ;

3) мгновенного значения напряжения ;

4) максимального значения энергии резистора ;

5) максимального значения энергии конденсатора ;

Вычислить:

1) среднее за период значение мощности резистора ;

2) среднее за период значение мощности конденсатора ;

В общей системе координат построить графики:

1) мгновенного значения тока источника тока ;

2) мгновенного значения напряжения на конденсаторе ;

3) мгновенного значения напряжения на резисторе ;

4) мгновенного значения напряжения на зажимах источника тока .

Таблица вариантов к задаче 1.2

Вторая цифра варианта	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
r, Ом	1	2	3	4	0.5	1.5	2.5	3.5	1.2	1.6

3

2

f(t)=1_*sint

Рис. 1.1

Рис. 1.2

u

u _r

u _L

i

r

u

u _r

r

u _c

i

L

C

u_k

i _L

L

j_k r

i _r

j _k r

C

i _r

i _C

f (t)

f (t)

f (t)

f (t)

1

1

1

1

t, мc

t, мc

t, мc

t, мc

0

0

10

40

t₁

t₂

10

20

t₁

t₂

0,3

10

t₁

t_

f(t) = A_* e ^x

t₁

10

u_k

u _{r (t)}

r

C

u _{c (t)}

j _k (t)

t

Рис. 1.3

Рис. 1.4

a)

б)

в)

г)

2T

T

T

2

j _k

0

T

J _km

u_k

С, мкФ	100	120	56	2.2	3.0	3.3	0.068	1.0	1.6	0.33
Первая цифра варианта	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Ikm, мА	100	200	125	400	300	360	380	450	500	150
Т, мкс	400	200	600	300	150	420	260	300	360	560