Расчет электрических цепей однофазного синусоидального тока

Твэлы энергетических реакторов

Аналитическое и графическое представление синусоидальных функций напряжения и тока

Методика решения задач Последовательное соединение элементов R, L, C.

Параллельное соединение элементов RC, RL, R.

Дана электрическая цепь переменного тока (см. схему). Используя данные: 200 [В], f = 50 [Гц],10 [Ом], 8 [Ом], 4 [Ом], 354 [мкФ], 19,1 [мГн], необходимо определить:

1) токи в цепи;

2) активную, реактивную и полную мощность цепи;

Построить векторную диаграмму токов и напряжений.

Смешанное соединение элементов R, L, C.

Задания по расчетно-графической работе №2 «Электрические цепи однофазного синусоидального тока».

В электрической цепи однофазного синусоидального тока, схема и параметры элементов которой заданы для каждого варианта в таблице, определить:

1) полное сопротивление электрической цепи и его характер;

2) действующие значения токов в ветвях;

показания вольтметра и ваттметра;

Построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений для всей цепи.

Синтез активных полосовых фильтров ARC-фильтры представляют собой комбинацию пассивной RC-цепи и активного элемента. В качестве последнего чаще всего используются операционные усилители часто с двумя входами – инвертирующим и неинвертирующим. В схемах ARC-фильтров обязательно имеется обратная связь

Реализация LC-прототипа

Пример расчета активного полосового фильтра Расчет полюсов ARC-фильтра Требования к полосовому ARC-фильтру остаются теми же, что и к полосовому LC-фильтру. Поэтому на этапе аппроксимации синтеза ARC-фильтра можно воспользоваться результатами расчета LC-фильтра, полученными в разделах 3.1

Законы Кирхгофа. Для анализа работы электрических цепей широко применяются законы Кирхгофа, позволяющие составить систему уравнений и решить ее относительно неизвестных токов. Перед составлением уравнений по законам Кирхгофа необходимо задаться произвольными направлениями токов и обходов контуров, и указать их на схеме. Если после решения системы некоторые токи имеют отрицательные значения, то это означает, что они противоположно направлены к выбранным.

Метод контурных токов. Основан на применении второго закона Кирхгофа. Для расчета электрической цепи с помощью этого метода необходимо следующее: 1) выбирать К=B-Y-1 независимых контуров и направления контурных токов (воображаемые токи, протекающие по выбранному контуру); 2) для К независимых контуров составить уравнения по второму закону Кирхгофа; 3) определить ток каждой ветви используя первый закон Кирхгофа, как алгебраическую сумму контурных токов в соответствующей ветви.

Метод узловых потенциалов. Основан на применении первого закона Кирхгофа и заключается в следующем: 1) один узел схемы цепи принимается базисным с нулевым потенциалом; 2) для остальных Y-1 узлов составляются уравнения по первому закону Кирхгофа, с токами ветвей выраженными через узловые потенциалы; 3) решается полученная система уравнений из которой определяются потенциалы Y-1 узлов относительно базисного, а затем токи ветвей по закону Ома для полной цепи.

Задача 1 Для электрической цепи, показанной на рис. 1.1 – 1.10, составить систему уравнений, необходимых для определения токов по первому и второму законам Кирхгофа, определить токи во всех ветвях, пользуясь любым известным методом расчета электрических цепей постоянного тока. Правильность решения задачи проверить, составив уравнение баланса мощности

Задача 2 На рис. 2.1 – 2.10 представлена сложная электрическая цепь однофазного синусоидального тока. Частота питающей сети 50 Гц. Параметры цепи указанны в табл. 2. Определить токи, напряжения, мощности на всех участках цепи. Построить в масштабе векторные диаграммы токов и напряжений. Правильность решения проверить, составив уравнения баланса активной, реактивной, полной мощностей.

Задача 3 Рассчитать линейную электрическую цепь с несинусоидальной ЭДС, изменяющейся по закону: 

Изучить матрично-топологический метод формализации процесса формирования уравнений электрической цепи, освоить язык описания схем и заданий на анализ, выработать навыки подготовки исходных данных для ввода в персональный компьютер (ПК), получить практические умения для выполнения проектных процедур анализа.

Модифицированный метод узловых потенциалов, использующий одиночный граф Метод узловых потенциалов является достаточно эффективным и успешно используется для многих приложений, но он не пригоден для схем, содержащих элементы, которые не могут быть описаны через проводимость. Опишем формальные действия, которые нужно выполнить для того, чтобы с помощью метода узловых потенциалов составить уравнения цепи с произвольными идеальными элементами. Идея заключается в разделении элементов на 3 группы: первая группа сформирована из элементов, которые можно и удобно описать с помощью проводимостей; для элементов второй группы такое описание невозможно; третья группа – независимые источники тока.

Описание компьютерной ПРОГРАММЫ АНАЛИЗА Программа имеет удобный графический пользовательский интерфейс для работы в среде операционной системы Windows. Вместе с решением матричных уравнений, расчетами и построением статических вольт-амперных характеристик транзистора, с помощью этой программы выполняется построение на экране монитора ПК общего графа цепи, I и V- графов, амплитудно-частотной, переходной и импульсной характеристик.

Задание к лабораторной работе

 1. Составить одиночный граф и уравнение радиоэлектронной схемы однографовым модифицированным методом узловых потенциалов (в общем виде без подставления числовых значений параметров элементов схемы). Вариант задания тот же, что и в первой работе.

 2. Составить граф токов, граф напряжений и уравнение схемы двухграфовым модифицированным методом узловых потенциалов (в общем виде).

 3. Определить исходные данные для анализа чувствительности. Выбрать три элемента схемы, к которым наиболее чувствителен коэффициент усиления по напряжению (за исключением крутизны вольт-амперной характеристики активного прибора).

Начертательная геометрия Машиностроительное черчение Моделирование Математика Физика