Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. Алексеева
Кафедра “Теоретическая и общая электротехника”
Курсовая работа по дисциплине
Теоретические основы электроники
Вариант 13
Руководитель: Степанов К.С. /______________/ “__”___________2015 г.
Выполнил: студент гр. 13-НТ Назаров Н.С. /______________/ “__”_____________2015 г.
Работа защищена____________ с оценкой____________
Нижний Новгород 2015
Содержание
Задача 1.1………………………………………………………………….….3
Решение задачи 1.1 в MathCad………………………………………….4
Задача 1.2……………………………………………………………………...8
Решение задачи 1.2 ………………………………………………………9
Задача 2.1……………………………………………………………………..14
Решение задачи 2.1 ……………………………………………………..15
Задача 2.2……………………………………………………………………...24
Решение задачи 2.2 ………………………………………………………25
Задача 1.1
Для цепи постоянного тока, заданной в виде графа, составить электрическую схему, включив в схему все заданные вариантом элементы; обозначить положительное направление токов. Для полученной цепи необходимо:
По заданному графу составить подробную электрическую схему анализируемой цепи, на схеме произвольно указать положительные направления токов в ветвях и обозначить их, пронумеровать узлы, и последний (четвертый) принять в качестве «базового».
Определить токи всех ветвей, используя метод узловых напряжений.
Определить ток первой ветви I1, используя метод эквивалентного генератора.
Решение задачи 1.1
Рис.1
Исходные данные:
Сопротивления, Ом :
Источники ЭДС, В:
Источники тока, А:
Метод узловых напряжений
Определим матрицу проводимостей ветвей :
Определим собственные и взаимные проводимости узлов. Узел 1 соединяет ветви 1,4,6, узел 2—ветви 3,4,5, узел 3—ветви 2,5,6.
Матрица собственных и взаимных проводимостей
Определим узловые токи с учётом выбранных направлений источников ЭДС и тока
Положительным считаем ток, направленный к узлу, отрицательным—направленный от узла. Источники ЭДС преобразуем в эквивалентные источники тока.
Решение системы уравнений узловых потенциалов представляем в матричной форме
Определяем токи в ветвях:
Отрицательные значения токов свидетельствуют о противоположном направлении протекания токов по сравнению с заданными по схеме.
Проверяем баланс токов в узлах цепи по первому закону Кирхгофа:
Первый узел:
Второй узел:
Третий узел:
Расчет токов выполнен правильно, так как сумма токов в каждом независимом узле равна нулю.
Нахождение I1 методом эквивалентного генератора:
Составляем схему замещения электрической цепи для нахождения Rэ
Преобразуем треугольник сопротивлений в звезду
Находим эквивалентное сопротивление
Вычисляем напряжение холостого хода
Находим ток I1
Задача 1.2
Для электрической схемы цепи синусоидального тока, необходимо:
По заданному графу составить подробную электрическую схему анализируемой цепи, на схеме произвольно указать положительные направления токов в ветвях и обозначить их.
На основании законов Кирхгофа составить в общем виде систему уравнений для расчёта токов во всех ветвях цепи, записав её в символической форме.
Определить комплексы действующий значений токов во всех ветвях, воспользовавшись одним из методов расчёта линейных электрических цепей.
Составить баланс мощностей для активных, реактивных и полных мощностей.
Построить ВД токов и ВТД напряжений.
Используя данные рачетов, полученных в п.3, записать выражение для мгновенного значения тока i1 и i3. Построить графики зависимостей указанных велечин от ɷt на одном чертеже.