Расчет линейной электрической цепи при гармоническом воздействии - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный технический университет»Цель курсовой работы состоит в практическом освоении методов расчета простых и сложных электрических цепей при воздействии на них гармонических колебаний.В курсовой работе требуется определить токи и напряжения в ветвях простой и сложной электрических цепей при наличии в них источников гармонического напряжения, а также АЧХ и ФХЧ четырехполюсника. 1.1 Каждому студенту в соответствии с двумя последними цифрами зачетной книжки, если этот номер превышает числи 31 берется любая из двух, выбрать вариант схемы по рисунку 1.1. 1.2 Определить величины элементов схемы рисунка 1.1 и частоту генераторов с помощью следующих формул где N - номер варианта, n - номер элемента в схеме. 1.1, исключить (замкнуть) все источники кроме и рассчитать, используя простые преобразования цепей, ток в цепи источника . По результатам расчета построить векторную диаграмму для цепи, в которой все элементы цепи, кроме резистора R, подключенного к источнику , объединены в эквивалентное сопротивление , как показано на рисунке 1.2.Для выбора схемы необходимо представить номер варианта в двоичной форме. Установим переключатели К1 - К5 в положения, соответствующие номеру 4 в двоичной записи (Таблица 1). Таблица 1 - Положение ключей в схеме Зарисуем получившуюся схему без переключателей и отсоединенных элементов. Определим величины элементов схемы (Рисунок 2.1) по формулам из п.Преобразуем данную схему, объединив все элементы цепи, кроме R, подключенного к источнику , в эквивалентное сопротивление Рассчитаем, используя простые преобразования цепей, ток в цепи источника , а также напряжения на R и . Значение тока в цепи источника определяется по формуле закона Ома для полной цепи: Эквивалентное сопротивление экв определим, используя формулы для последовательного и параллельного соединения нескольких элементов. Напряжение на сопротивлении R определяется по формуле: Все необходимые расчеты проведем в среде Mathcad По полученным значениям строим векторную диаграмму в масштабе для , , , E1, имея в виду, что в цепи выполняется второй закон Кирхгофа, т.е.Для определения токов и напряжений на всех элементах цепи при известных значениях R, C и E необходимо составить систему уравнений по методу контурных токов. Данный метод основан на использовании только второго закона Кирхгофа, что позволяет уменьшить число уравнений, которые нужно решать совместно.Расчеты проведенные в среде Mathcad Проведем моделирование режима работы сложной цепи с помощью программы EWB 5.12. Результаты моделирования: Сравним результаты вычисления токов методом Крамера, методом обратной матрицы и результаты моделирования.В соответствии с заданием необходимо определить комплексный коэффициент передачи простой цепи, рассмотренной ранее в пункте 3 данной работы (см. рис. Комплексный коэффициент передачи заданной цепи определяется с помощью формулы: Напряжение определим, используя метод контурных токов.Для построения амплитудно-частотной характеристики определим выражение для АЧХ, которая определяется как модуль комплексного коэффициента передачи: . Для построения фазо-частотной характеристики (ФЧХ) определим аргумент комплексного коэффициента передачи: . После определения выражений для АЧХ и ФЧХ осуществим построение их графиков с использованием соответствующих операций из программы Mathcad.

Содержание

Введение

1. Техническое задание на курсовую работу со схемами

2. Выбор варианта схемы

3. Расчет простой электрической цепи

4. Составление системы уравнений для расчета токов и напряжений

5. Расчет контурных токов в сложной электрической цепи методом Крамера и обратной матрицы

6. Определение выражения для комплексного коэффициента передачи

7. Построение графиков АЧХ и ФЧХ с определением их характеристик

Заключение

Список литературы