МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Расчётно-графическая работа по теоретическим основам электротехники

ТПЖА 210121.07

Дисциплина Теоретические основы электротехники

Выполнила студентка гр. У-21 Дроздова К.С. _________ __________

Руководитель к.т.н., доцент Домрачев Е. И. _________ __________

Киров 2001

Содержание

1. Задание 1

Линейные электрические цепи синусоидального тока..............3

1.1. Уравнения Кирхгофа для цепи.........................................................4

1.2. Расчет цепи символическим методом..............................................4

1.3. Определение показаний вольтметра................................................6

1.4. Построение векторной и топографической диаграмм (ТД)...........8

1.5. Уравнения Кирхгофа для цепи с индуктивно-связанными катушками...................................................................................................10

2. Задание 2

Переходные процессы в линейных электрических цепях........11

2.1. Решение задачи классическим методом.........................................12

2.2. Решение задачи операторным методом.........................................14

3. Список литературы......................................................................17

Задание 1

Линейные электрические цепи синусоидального тока

Для электрической схемы на рис. 1 с параметрами, приведенными ниже выполнить следующее:

1. Составить в общем виде систему уравнений Кирхгофа в двух формах: а) интегро-дифференциальной; б) символической.

2. Методом узловых потенциалов рассчитать комплексы действующих значений токов во всех ветвях. Проверить найденные токи на соответствие законам Кирхгофа.

3. Определить показания ваттметра двумя способами: а) с помощью выражения для мощности в комплексной форме; б) по формуле UI cosφ. Построить векторную диаграмму для тока и напряжения, на которые реагирует ваттметр.

4. Построить векторную диаграмму токов и совмещенную с ней топографическую диаграмму. При этом потенциал точки a на схеме рис. 1 принять равным нулю.

5. Полагая, что между индуктивными катушками, расположенными в различных ветвях заданной схемы, имеется индуктивная связь при взаимной индуктивности М, составить в общем виде систему уравнений Кирхгофа в двух формах: а) интегро-дифференциальной; б) символической.

Уравнения записать для встречного включения катушек.

L₁=20,8 мГн;

L₃=52,7 мГн;

С₁=15,1 мкФ;

C₃=64,6 мкФ;

R₂=65 Ом;

f=130 Гц;

e₁=141 Sin(ωt + 10˚) В;

e₂=282 Sin(ωt – 40˚) В;

рис. 1

1. Уравнения Кирхгофа для цепи (рис. 1)

а) Интегро-дифференциальная форма:

б) Символическая форма:

Примечание. Направления токов и направления обходов контуров (НОК) на схеме (рис. 1) выбраны произвольно.