1
U
2
U
3
U
6
R1 |
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U
L
С
7
R1 |
|
С |
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
R |
R |
L |
|
|
||
|
|
|
8
R2
С
U
R1 L
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R1 |
|
С |
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L
R
|
R |
|
|
|
С |
R1 |
L |
R2 |
R
R2
L
|
R1 |
|
|
|
С |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
9 |
|
|
R1 |
С |
R |
R1 |
L |
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
U |
R2 |
|
|
R2 |
L |
|
С |
5 |
R1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
R |
|
L |
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
U |
R2 |
|
U |
|
|
|
||
|
R2 |
|
L |
|
С |
|
|
R1 |
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Рис. 48. Варианты схем к задаче 4
95
Библиографический список
1. Справочник по основам теоретической электротехники: Учебное посо-
бие / Под ред. Ю. А. Бычкова. СПб: Лань, 2012.
2. Теоретические основы электротехники. Интернет-тестирование базо-
вых знаний: Учебное пособие / Под ред.: А. П. Б утырин а, Н. В. К оров-
кина. СПб: Лань, 2012.
3. Бе сс онов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электри-
ческие цепи: Учебник / Л. А. Бе сс онов. М.: Юрайт, 2014.
4. Теоретические основы электротехники: Учебник / К. С. Д е мирчя н,
Л. Р. Не йм а н и др. СПб: Питер, 2003. Т. 2.
5. К оровкин Н. В. Теоретические основы электротехники: Сборник задач / Н. В. К оровки н, Е. Е. Се лина, В. Л. Че чурин. СПб: Питер, 2004.
6. Ата б еков Г. И. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи: Учебник / Г. И. Ата бе ко в. М.: Энергия, 1978.
7. Попов В. П. Основы теории цепей: Учебник / В. П. Попов. М.:
Высшая школа, 1995.
8. Ше бес М. Р. Задачник по теории линейных электрических цепей:
Учебное пособие / М. Р. Шебе с. М.: Высшая школа, 1982.
9. Компьютерное моделирование в дисциплинах «Теоретические основы электротехники» и «Электротехника»: Учебное пособие / В. Н. За жирко,
А. Г. Зве ре в и др. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006.
10. Д же фф р и Т. LabVIEW для всех / Т. Д жефф р и / М.: ДМК Пресс;
ПриборКомплект, 2005.
11. Комплект виртуальных измерительных приборов для учебных лаборато-
рий NI ELVIS II. Руководство пользователя: Пер. с англ. / Новосибирский гос.
техн. ун-т; Российский филиал корп. National Instruments. Новосибирск, 2008.
96
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
СЛОЖЕНИЕ СИНУСОИДАЛЬНО ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ВЕЛИЧИН
При определении неизвестных токов и напряжений по законам Кирхгофа требуется складывать (вычитать) синусоидально изменяющиеся величины. Для этого целесообразно перейти к комплексным амплитудам, а затем, после сло-
жения, возвратиться к мгновенным значениям.
Прим е р.
i1 2,33 1,04e 417t sin 1350t 34,1 ; i2 2,33 0,607e 417t sin 1350t 72,9 ;
Найти i3 i1 i2.
i3 e 417t 1,04sin 1350t 34,1 0,607sin 1350t 72,9 .
Перейдем к комплексным амплитудам:
1,04sin 1350t 34,1 1,04e j34,1 ;
0,607sin 1350t 72,9 0,607 ej72,9 .
Просуммируем их и вернемся к мгновенному значению тока i3:
1,04e j34,1 0,607ej72,9 0,861 j0,583 0,179 j0,580
1,04 j0,003 1,04ej0 1,04sin 1350t 0 .
Витоге i3 1,04e 417t sin1350 t .
97
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ НАПРЯЖЕНИЙ И ТОКОВ
Теоретически переходные процессы заканчиваются в бесконечности. Од-
нако практически новый установившийся режим наступает, когда свободная составляющая уменьшается до одного процента от своего максимального зна-
чения. Этому времени, которое можно считать длительностью переходного процесса tп.п, соответствует показатель степени свободной составляющей рt
(при действительных корнях) или t (при комплексных корнях), равный –5.
Таким образом,
t |
|
|
5 |
5 или t |
|
|
5 |
5 . |
(288) |
|
p |
|
|
||||||
пп |
|
|
|
п.п |
|
|
|
Чем больше |p| или δ, тем меньше длительность переходного процесса.
Для построения свободной составляющей в случае апериодического (гра-
ничного) режима в пределах tп.п достаточно взять четыре – пять точек, напри-
мер, для t = τ, 2τ, 3τ, 4τ (за время τ свободная составляющая уменьшается в e 2,72 раз).
1 2
При колебательном режиме необходимо сопоставить Тсв fсв св и
tп.п, а также учесть, что для построения синусоиды необходимо взять не менее восьми точек на периоде, т. е. определить значения функции через промежутки
времени Тсв .
8
98
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИМЕР РАСЧЕТА ЦЕПИ С ИСТОЧНИКОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРИ РАЗМЫКАНИИ КЛЮЧА
В цепи с источником постоянного тока J (рис. 49) требуется найти токи i1, i2, i3 и напряжение на индуктивности uL после размыкания ключа.
Исходные параметры: R1 = R2 = R3 = 100 Ом; L = 0,5 Гн; J = 6 А.
1) Рассматриваем установившийся процесс до коммутации. Найдем зна-
чение тока i2(0–), протекающего через индуктивность, так как только этот ток подчиняется правилу коммутации.
На постоянном токе индуктивность представляет собой участок с нуле-
вым напряжением. Поэтому расчетная схема до коммутации принимает вид,
изображенный на рис. 50.
|
|
R2 |
|
|
|
|
J |
R1 |
L |
uL |
R3 |
|
|
|
i1 |
i3 |
|
|
||
|
i2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 49. Расчетная схема |
|
Рис. 50. Схема до коммутации |
|||
|
Напряжение на участке ab |
|
|
|
||
|
|
|
u |
JR |
J , |
(289) |
|
|
|
ab |
ab |
G |
|
|
|
|
|
|
ab |
|
где Rab и Gab – сопротивление и проводимость участка ab соответственно.
|
|
G |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
; |
(290) |
||||
|
|
|
|
R |
|
||||||||||||
|
|
ab |
|
|
|
R |
|
|
|
R |
|
||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
||||||
G |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
0,03См. |
|
|||||
|
100 |
|
|
|
|||||||||||||
ab |
100 |
|
|
100 |
|
|
|
|
|||||||||
6
uab 0,03 200В.
99