
- •I. Лабораторні заняття
- •II. Практичні заняття
- •2. Розрахунок електричних кіл в режимі усталених гармонічних
- •3. Розрахунок лінійних електричних кіл при періодичних
- •9. Тематика розрахунково-графічних робіт і методичні настанови
- •Передмова Обгрунтування комп'ютерного моделювання електричних та електронних схем
- •П.1. Вивчення системи моделювання Elektronics Workbench. Структура вікон та система меню
- •П.1.1. Структура вікон ewb
- •П.1.2. Меню File
- •П.1.3. Меню Edit
- •П.1.4. Меню Circuit
- •Її параметрів (б)
- •Оформлення схеми
- •П.1.5. Меню Window
- •П.1.6. Меню Help
- •П.1.7. Контрольні питання
- •П.2. Створення схем та бібліотеки компонентів
- •П.2.1. Технологія підготовки схем
- •П.2.1.1. Група Custom – допоміжні компоненти
- •П.2.1.2. Група Passive – пасивні компоненти
- •П.2.1.3. Група Active – активні компоненти
- •П.2.1.4. Група fet – польові транзистори
- •П.2.1.5. Група Control – комутаційні пристрої та керовані джерела
- •П.2.1.6. Група Hybrid – гібридні компоненти
- •П.2.1.7. Група Indіc – індикаторні прилади
- •П.2.1.8. Група Gates – логічні елементи
- •9. Logic gates – логічні цифрові мікросхеми (рисунок п.2.9,а).
- •П.2.3. Порядок виконання роботи
- •П.2.4. Контрольні питання
- •П.3. Дослідження Контрольно-вимірювальних приладів програми Elektronics Workbench
- •П.3.1. Основні теоретичні відомості
- •П.3.2. Мультиметр (Multimeter)
- •П.3.3. Функціональний генератор (Function Generator)
- •П.3.4. Осцилограф (Oscilloscope)
- •П.3.5. Вимірювач ачх та фчх (Bode Plotter)
- •П.3.6. Генератор слова (Word Generator)
- •П.3.7. Функціональний генератор
- •П.3.8 Логічний аналізатор (Logic Analyzer)
- •П.3.9 Логічний перетворювач (Logic Converter)
- •П.3.10. Відмінності приладів програми ewb 5.Хх
- •П.3.11. Контрольні питання
- •П.4. Дослідження елементної бази Elektronics Workbench
- •П.4.1. Джерела струму
- •П.4.2. Керовані джерела
- •П.4.3. Індикаторні прилади
- •П.4.3.1. Вольтметри та амперметри
- •П.4.3.2. Семисегментний цифровий індикатор
- •П.4.3.3. Чотиривходовий індикатор
- •П.4.3.9. Десятисегментний індикатор
- •Із вмонтованим ацп
- •П.4.4. Порядок виконання роботи
- •П.4.5. Контрольні питання
- •I. Лабораторні заняття Лабораторна робота № 1
- •1.1. Порядок виконання роботи
- •2. Принцип взаємності
- •3.Теорема про еквівалентний генератор
- •2.2. Порядок виконання роботи
- •3.2. Порядок виконання роботи
- •3.3. Обробка результатів досліду
- •3.4. Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 4 Дослідження лінійного нерозгалуженого кола синусоїдного струму
- •4.1. Основні теоретичні відомості
- •4.2. Порядок виконання роботи
- •4.3. Обробка результатів досліду
- •4.4. Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 5 Дослідження лінійного розгалуженого кола синусоїдного струму
- •5.1. Основні теоретичні відомості
- •5.2. Порядок виконання роботи
- •5.3. Обробка результатів досліду
- •5.4. Контрольні питання
- •6.2. Порядок виконання роботи
- •6.3. Обробка результатів досліджень
- •6.4. Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 7 дослідження трифазного кола при сполученні фаз споживача трикутником
- •7.1. Основні теоретичні відомості
- •7.2. Порядок виконання роботи
- •7.3. Обробка результатів досліджень
- •7.4. Контрольні питання
- •8.1 Основні теоретичні відомості
- •8 .2. Порядок виконання роботи
- •8.3. Обробка результатів досліджень
- •8.4. Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 9
- •9.1. Основні теоретичні відомості
- •9.3.2. Визначення коефіцієнта пульсацій однопівперіодного випрямляча при зміні ємності фільтра
- •9.3.3. Визначення коефіцієнта пульсацій однопівперіодного випрямляча при зміні струму навантаження
- •9.3.4. Визначення коефіцієнта пульсацій двопівперіодного випрямляча
- •9.4. Обробка результатів досліджень
- •9.5. Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 10 дослідження біполярних транзисторів
- •10.1. Основні теоретичні відомості
- •10.2. Порядок виконання роботи
- •10.3. Обробка результатів досліджень
- •10.4. Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 11
- •11.1. Основні теоретичні відомості
- •11.2. Порядок виконання роботи
- •11.3. Обробка результатів досліджень
- •11.4. Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 12
- •12.1. Основні теоретичні відомості
- •12.3.4. Вимірювання часу наростання вихідної напруги оп
- •12.4. Обробка результатів досліджень
- •1. Результати вимірювання вхідних струмів
- •2. Результати вимірювання зміщення
- •3. Результати вимірювання вхідного та вихідного опорів
- •12.5. Контрольні питання
- •1. Розрахунок електричних кіл при постійних струмах
- •Порядок розрахунку
- •Приклад 1.1 Знайти струми у вітках електричного кола, схема якого приведена на рисунку 1.4, якщо задано: в; в; Ом; Ом; Ом; Ом; Ом.
- •1.3. Метод контурних струмів
- •Приклад розрахунку
- •П орядок розрахунку
- •1.4. Розрахунок електричних кіл методом еквівалентного генератора
- •Порядок розрахунку
- •Приклад розрахунку
- •1.7. Питання для самоконтролю
- •2. Розрахунок електричних кіл в режимі усталених гармонічних коливань
- •2.1. Представлення синусоїдних функцій часу комплексними числами
- •2.2. Закони Кірхгофа в комплексній формі
- •2.3. Приклад розрахунку нерозгалуженого кола
- •Розрахунок
- •2.4. Приклад розрахунку розгалуженого кола
- •Розрахунок
- •2.5. Питання для самоконтролю
- •3. Розрахунок лінійних електричних кіл при періодичних несинусоїдних сигналах
- •3.1. Порядок розрахунку
- •3.2. Приклад розрахунку електричних кіл при періодичних несинусоїдних сигналах
- •3.2.1. Розрахунок
- •4. Розрахунок трифазних електричних кіл
- •4.1. Розрахунок при симетричному навантаженні фаз споживачів, сполучених зіркою
- •4.2. Розрахунок при несиметричному навантаженні фаз споживачів, сполучених зіркою
- •4.3. Розрахунок при симетричному навантаженні фаз споживачів, сполучених трикутником
- •4.4. Розрахунок при несиметричному навантаженні фаз споживачів, сполучених трикутником
- •5. Розрахунки перехідних процесів у електричних колах
- •5.2. Методика розрахунку перехідних процесів
- •5.3. Визначення постійних інтегрування в класичному методі
- •5.4. Методика визначення постійних інтегрування
- •6. Розрахунок струмів перехідних процесів класичним методом
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •7. Розрахунок перехідних процесів операторним методом
- •7.1. Порядок розрахунку
- •7.2. Розрахунок струмів перехідних процесів операторним методом
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •Розрахунок
- •8. Магнітні кола
- •8.1. Розрахунок магнітних кіл постійного струму
- •8.1.1. Загальні положення
- •8.1.2. Розрахунок нерозгалуженого магнітного кола
- •8.1.3. Розрахунок розгалуженого кола з одною мрс
- •8.1.4. Розрахунок магнітного кола з двома вузлами
- •9. Тематика розрахунково-графічних робіт і методичні настанови до їх виконання
- •9.1. Завдання №·1
- •9.1.1. Вихідні дані завдання №·1
- •9.1.2. Розрахункові схеми завдання №1
- •9.1.3. Приклад виконання завдання № 1
- •Розрахунок
- •9.2. Завдання №·2
- •9.2.1. Вихідні дані завдання № 2
- •9.2.3. Приклад виконання завдання №·2
- •Рекомендована література
1. Розрахунок електричних кіл при постійних струмах
1.1. Аналіз електричних кіл з одним джерелом ЕРС
Н
ехай
задано електричне коло, розрахункова
схема якого наведена на рисунку 1.1.
Відомі значення опорів
,
,
,
,
,
,
ЕРС E
та її внутрішній опір
.
Необхідно визначити струми у всіх вітках
кола.
Д
Рисунок 1.1 –
Розрахункова схема електричного кола
з одним джерелом ЕРС
,
де
.
Після перетворень схема набуде вигляду, показаного на рисунку 1.2, а еквівалентний опір всього кола знаходять з виразу
Рисунок 1.2 –
Перетворена схема
Струм
в нерозгалуженій частині схеми визначають
за законом Ома
Із
схеми, приведеної на рисунку 1.2, знаходять
струми
та
:
;
.
Повертаючись
до схеми (рисунок 1.1), визначають струми
,
та
:
;
.
Знаючи струм , можна знайти струми та інакше за другим законом Кірхгофа
,
тоді
,
.
Для перевірки розрахунків складають баланс потужностей:
.
1.2. Розрахунок розгалужених електричних кіл за законами Кірхгофа
Завданням розрахунку електричних кіл є визначення струмів, напруг і потужностей усіх віток або окремих їх ділянок за заданими значеннями ЕРС і параметрами елементів кола. Для кіл постійного струму такими параметрами є значення опорів, що входять у дане коло.
Розглянемо застосування законів Кірхгофа для визначення струмів у вітках кола, розрахункова схема якого представлена на рисунку 1.3, коли заданими є значення і напрями усіх ЕРС джерел, а також опори резисторів. Так як число невідомих струмів дорівнює числу віток схеми, то необхідно скласти стільки ж незалежних рівнянь за першим та другим законами Кірхгофа. При складанні рівнянь враховують напрями струмів у вітках, а оскільки струми невідомі, то попередньо довільно вибирають ці напрями.
Складаючи рівняння за першим законом Кірхгофа, слід струми, що приходять до вузла та відходять від нього, брати з різними знаками. У нашому випадку вважаємо, що струми, які приходять до вузлів, мають додатний знак, а ті, що ідуть від вузлів – від’ємний. При складанні рівнянь за другим законом Кірхгофа ЕРС і струми, напрями яких збігаються з довільно обраним напрямом обходу контуру, звичайно беруть з додатним знаком, інші – з від’ємним. Схема, приведена на рисунку 1.3, містить шість віток, тому необхідно скласти шість незалежних рівнянь. Складемо рівняння за першим законом Кірхгофа і запишемо для вузлів а, b, c:
R1
a R2
b R3
I1
I2
I3
E1 I R5 II R6 III E2 I5 I6
I4
d R4 c
Рисунок 1.3 – Розрахункова електрична схема
Якщо скласти рівняння для вузла d, то це рівняння не буде незалежним, тому що воно може бути отримане підсумовуванням попередньої системи рівнянь Отже, рівняння, складені за першим законом Кірхгофа для кола з q вузлами, будуть незалежними лише для q-1 вузлів. Отже, максимальне число незалежних рівнянь за першим законом Кірхгофа на одиницю менше, ніж число вузлів схеми. Відсутні рівняння (у нашому випадку – три) складають за другим законом Кірхгофа для незалежних контурів (внаслідок чого рівняння будуть також незалежними). Контури вважаються незалежними, якщо в кожному з них існує хоча б одна вітка, що не належить іншим контурам. Складаючи рівняння за другим законом Кірхгофа для схеми рисунка 1.3, виберемо три незалежних контури I, II, III і будемо вважати, що напрямом їхнього обходу є напрям за годинниковою стрілкою. Відповідно до другого закону Кірхгофа, для обраних контурів
Розраховуючи спільно отримані рівняння відомими з алгебри способами, знаходимо всі невідомі струми віток. Якщо в результаті рішення рівнянь значення якого-небудь струму виявиться від’ємним, то це вказує на те, що дійсний напрям струму протилежний довільно обраному. Після визначення струмів у вітках обчислюють напруги за законом Ома і потужності за законом Джоуля-Ленца. Розглянутий метод наочний і дає можливість відразу визначати дійсні значення струмів у вітках і напруг на їхніх затискачах. Однак цей метод розрахунку для складних кіл виявляється трудомістким, тому що потрібно розраховувати системи, що складаються з великого числа рівнянь.