Министерство образования и науки Украины
Донбасский государственный технический университет
Кафедра “Теоретические
основы электротехники”
КОНТРОЛЬНОЕ
ЗАДАНИЕ №2
по курсу: “Теоретические
основы электротехники”
Вариант №25
Выполнил:
студент гр.
Проверил:
старший преподаватель
Алчевск 2009
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №2
Определить токи в ветвях
и напряжение на конденсаторе во время переходного процесса в данной схеме
(схема 1). Построить графики зависимости этих величин от времени.
Переходный процесс
рассчитать двумя методами: классическим и операторным.
Дано:
РЕШЕНИЕ:
До коммутации :
Принужденные значения
(после окончания переходного процесса):
КЛАССИЧЕСКИЙ МЕТОД
Входное сопротивление:
Характеристическое
уравнение:
;
Находим ток :
Постоянные находим по начальным
условиям:
1. , отсюда
2. По 2-ому закону Кирхгофа:
, отсюда
,
следовательно
Получаем систему
уравнений:
Отсюда ,
Напряжение на
конденсаторе находим по 2-ому закону Кирхгофа:
По 1-ому закону Кирхгофа:
ОПЕРАТОРНЫЙ МЕТОД
Составим систему
уравнений по законам Кирхгофа:
Главный определитель
системы:
Изображение тока:
По таблице преобразований
Лапласа находим оригинал тока в виде:
Ответы двумя способами
получились одинаковыми.
Рассчитываем зависимости , , и от времени. Расчет сводим
в таблицу:
t, c |
, А
|
, А
|
, А
|
, В
|
0 |
0,45 |
0,45 |
0 |
22,73 |
0,002 |
2,62 |
1,22 |
1,4 |
61,2 |
0,004 |
2,65 |
2,08 |
0,57 |
103,9 |
0,006 |
1,86 |
2,14 |
-0,28 |
107,1 |
0,008 |
1,53 |
1,86 |
-0,32 |
92,8 |
0,01 |
1,69 |
1,71 |
-0,02 |
85,7 |
0,012 |
1,87 |
1,76 |
0,11 |
88,1 |
0,014 |
1,89 |
1,83 |
0,06 |
91,7 |
0,016 |
1,83 |
1,85 |
-0,02 |
92,3 |
0,018 |
1,8 |
1,82 |
-0,02 |
91,2 |
0,02 |
1,81 |
1,81 |
0 |
90,5 |
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №5
Определить магнитный
поток и индукцию в участках магнитной цепи. Числа витков .
РЕШЕНИЕ
;
;
;
;
;
;
;
.
Применяем метод двух
узлов. Показываем магнитные потоки. Принимаем направление узлового напряжения от узла «а» к узлу «б».
Уравнение по законам Кирхгофа:
Выражаем из этих уравнений:
Строим зависимости , , .
Задаем значения токов и
находим индукции на всех участках:
; ;
по кривой намагничивания
находим напряженности.
Результаты вычислений
представлены в таблице. Строим также вспомогательную кривую .
Точка пересечения
вспомогательной кривой и графика дает
решение задачи.
,
|
, Тл
|
, А/м
|
, А
|
, А
|
,
|
, Тл
|
, А/м
|
, А/м
|
0 |
0 |
0 |
0 |
960 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,48 |
0,4 |
53 |
-5,3 |
955 |
0,6 |
0,4 |
53 |
318310 |
0,96 |
0,8 |
135 |
-13,5 |
946 |
1,2 |
0,8 |
135 |
636620 |
1,2 |
1,0 |
200 |
-20 |
940 |
1,5 |
1,0 |
200 |
795775 |
1,44 |
1,2 |
475 |
-47,5 |
913 |
1,8 |
1,2 |
475 |
954930 |
1,68 |
1,4 |
1060 |
-106 |
854 |
|
|
|
|
1,8 |
1,5 |
2000 |
-200 |
760 |
|
|
|
|
1,92 |
1,6 |
5000 |
-500 |
460 |
|
|
|
|
2,04 |
1,7 |
9000 |
-900 |
60 |
|
|
|
|
2,16 |
1,8 |
14000 |
-1400 |
-440 |
|
|
|
|
При этом А. По графикам определяем
магнитные потоки:
Вб;
Вб;
Вб.
Схема состоит из
источника синусоидального тока ,
линейного активного сопротивления, линейной емкости (индуктивности), и
нелинейной индуктивности (емкости), вебер-амперная (кулон-вольтная)
характеристика которой приведена. Требуется рассчитать и построить зависимости , , , , , в функции . Значения исходных величин
для соответствующего варианта.
;
;
;
.
РЕШЕНИЕ
Вебер-амперная
характеристика нелинейной индуктивности (Вб):
В интервале времени происходит
перемагничивание катушки. При этом , весь
ток проходит через резистор:
Амплитуда напряжений на
конденсаторе и резисторе
Напряжение на
конденсаторе на 90°
опережает ток:
Напряжение на резисторе
совпадает по фазе с током:
Находим потокосцепление:
,
отсюда получаем,
интегрируя уравнение:
Постоянную С находим из
условия:
при t=0 , отсюда ,
Время определяем из условия, что
при этом :
В интервале времени потокосцепление катушки , напряжение не катушки , , весь ток проходит через
катушку:
В интервалах и процессы протекают
аналогично.
По полученным формулам
строим графики.
Другие работы по теме:
Магнитные пускатели
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДАЛЬНЕВОСТЧНЫИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Электроэнергетики и Электротехники
Основные понятия и законы теории цепей
Характеристика основных заданий электротехники - науки о техническом (прикладном) использовании электрических и магнитных явлений. Электрическая схема и её топологические элементы, которые позволяют описать структуру цепи. Связные и несвязные графы.
Исследование цепей постоянного тока
Преобразование источника тока в эквивалентный ему источник. Расчет собственного сопротивления контуров и сопротивления, находящиеся на границе. Расчет методом узловых потенциалов. Составление расширенной матрицы, состоящей из проводимостей и токов.
Расчет разветвленных цепей постоянного тока
Расчет токов ветвей методом узловых напряжений, каноническая форма уравнений метода, определение коэффициента этой формы. Расчет узловых напряжений, баланса мощностей, выполнения баланса. Схема электрической цепи для расчета напряжения холостого хода.
Теоретические основы электротехники
Министерство образования и науки Украины Донбасский государственный технический университет Кафедра “Теоретические основы электротехники” КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №2
Расчет параметров электрической цепи
Составление на основе законов Кирхгофа системы уравнений для расчета токов в ветвях схемы. Определение токов во всех ветвях схемы методом контурных токов. Расчет системы уравнений методом определителей. Определение тока методом эквивалентного генератора.
Усилительные каскады в области высоких частот
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ (технический университет) Кафедра Электроники и электротехники Доклад Тема: “ Усилительные каскады в области высших частот”
ТОЭ контрольная №5
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Теоретических основ электротехники
Тревожность младшего школьника
СОДЕРЖАНИЕ Введение………………………………………………………………….3 Глава I. Теоретические основы исследования состояния тревожности §1. Понятие «тревожность», её виды, отличие от страха…………….5
Электротехника. Основные этапы ее развитая
Сегодня нет такой области техники, в том или ином виде не использовалась бы электрическая энергия а в будущем ее применение будет еще более расширяться. Под электротехникой в широком смысле слова подразумевается часть науки и техники, использующая электрические и магнитные явления для практических целей.
Основы теории электрических цепей
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Республиканский институт высшей школы» Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
О проблеме физических основ теоретической электротехники
Показана также недостаточность для практического применения известных представлений об электромагнитных явлениях в конкретных электротехнических устройствах. Предлагается строить физические основы электротехники, применяя современные методы описания микроскопического магнитного поля
Характеристики типовых звеньев
Министерство образования и науки РФ Дальневосточный Государственный Технический Университет (ДВПИ им. Куйбышева) Институт Радиоэлектроники Информатики и Электротехники
Краткий обзор по истории развития оптической связи
Разработка и изготовление волоконно-оптического кабеля, решение проблем электротехники, материаловедения и технологии. Теоретические основы функционирования, конструкция оптических волокон, материалы, характеристики и параметры, технология изготовления.
Изобретатель радио АС Попов
Text Text Терра-Лексикон: Иллюстрированный энциклопедический словарь Терра-Лексикон: Иллюстрированный энциклопедический словарь Большая советская энциклопедия История развития техники 150-летие А. С. Попову Graphics
Характеристики операционных усилителей
Министерство образования и науки РФ Дальневосточный Государственный Технический Университет (ДВПИ им. Куйбышева) Институт Радиоэлектроники Информатики и Электротехники
Изобретение электрической сварки металлов
Развитие электротехники вызвало к жизни новый способ обработки металлов — электрическую сварку, впервые применённую в 1867 г. американским электротехником Томсоном.
Быстродействующая Электронная Счетная Машина
В начале 50-х годов появились первые советские электронные вычислительные машины, созданием которых руководили, главным образом, специалисты в области электротехники и радиоэлектроники.
Хаффман, Дэвид
Дэвид Хаффман (англ. David Albert Huffman; 9 августа 1925(19250809), Альянс, Огайо — 7 октября 1999, Санта-Крус, Калифорния) — первопроходец в сфере теории информации.
Уильямс Фредерик
Английский инженер-электротехник. Изобрел запоминающее устройство на катодно-лучевых индикаторных трубках, которое ознаменовало собой начало компьютерной эры.
Возняк Стив (Wozniak Stephen)
Возняк Стив (Wozniak Stephen) (р. 1950, шт. Калифорния), американский дизайнер в области компьютеров, соучредитель фирмы Apple.
Крей Сеймур (Cray Seymour)
Крей Сеймур (Cray Seymour) (р. 1925, Чиппеуа-Фолс, шт. Висконсин), американский инженер-электронщик, изобретатель суперкомпьютера.
Банковский кредит 5
СОДЕРЖАНИЯ Введение 3 Глава I. Теоретические и правовые основы системы банковского кредитования………………………………………………………………………5 1.1. Сущность кредита 5