КонтрТЭЦ УФО 3к
.docФедеральное агентство связи
Государственное образовательное учреждение
профессионального высшего образования
Московский технический университет связи и информатики
Волго-Вятский филиал МТУСИ
Контрольная работа №1 УФОБ
по дисциплине
Теория электрических цепей
Выполнил:
студент курса
специальность
ст. билет №
Проверил:
доцент Зельманов С.С.
2013 г.
Список литературы и указания по выполнению работы на
стр. 20 в конце.
Задача №1. (См. учебник ОТЦ гл.1)
Задана схема с сопротивлениями на Рис.1:
R1 = 1 Ом. R2 =2 Ом. R3 = 3 Ом. R4 =4 Ом. R5 = 5 Ом. R6 =6Ом. R7 = 10 Ом.
Изобразите по каждому варианту (две последние цифры) свою схему, включающую сопротивления:
Варианты |
R1 =1 Ом |
R2 =2 Ом |
R3 =3 Ом |
R4 =4 Ом |
R5 =5 Ом |
R6 =6Ом |
R7 = 10 Ом |
01-91 |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
02-92 |
* |
* |
|
|
* |
* |
* |
03-93 |
* |
* |
* |
* |
|
* |
|
04-94 |
* |
* |
* |
* |
|
* |
* |
05-95 |
* |
|
* |
* |
* |
|
* |
06-96 |
* |
* |
* |
* |
* |
|
* |
07-97 |
* |
* |
|
|
* |
* |
|
08-98 |
|
* |
* |
* |
|
* |
|
09-99 |
|
* |
* |
* |
* |
|
* |
00-90 |
|
* |
* |
* |
|
* |
* |
Остальные сопротивления исключить (не закорачивать, а удалить),
а заданные сопротивления соединить, не меняя их положения в схеме.
Рис.1.
На вход схемы к точкам a,b
для вариантов с 01 по 05 подключить Э.Д.С. Е=10В,
для вариантов с 06 по 00 подключить источник тока J=10А
Определить:
1. Величину полного сопротивления цепи в Омах (для всех вариантов) .
2. Величину входного тока в Амперах (А) (для вариантов с 01 по 05).
3. Величину входного напряжения в Вольтах (В) (для вариантов с 06 по 00).
4. Величину токов ветвей в Амперах (для всех вариантов).
5. Составить баланс мощностей в Ваттах (Вт) (для всех вариантов).
Решение задачи №1
Задача №2. (См. учебник ОТЦ гл.2)
Двухполюсник, схема которого представлена на рис.1., представляющий собой смешанное соединение, подключен к источнику гармонического напряжения , параметры которого определяются по таблице 3.4.
Данные элементов схемы: ,.
Примечание: Варианту 5 удалить RC а врианту 0 удалить RL
-
Вычислить комплексные сопротивления элементов L и С и комплексные сопротивления ветвей схемы. Определить эквивалентное сопротивление цепи .
-
Рассчитать комплексное значение входного тока
-
Запишите выражения для мгновенных значений тока и входного напряженияв числовых значениях.
-
Постройте графики зависимости от времени мгновенных значений входного тока и входного напряжения с учетом их начальных фаз.
-
Определить активную, реактивную и полную мощность на входе цепи.
Указание. (См. учебник по ОТЦ стр.60-79 теория, стр.77-80 задача).
Номер вашей схемы соответствует последней цифре студ. билета
В вариантах 5 и 0 убрать вторые разветвления в схемах.!!!!!!!!
Рис.1.
Решение задачи №2
Решение задачи №2 (продолжение)
Задача № 3. (См. учебник ОТЦ гл.3)
На рис.2 показаны две схемы добротного параллельного колебательного контура.
В первой схеме контур возбуждается идеальным источником тока. Во второй схеме к контуру подключен реальный источник тока с внутренним сопротивлением и резистор нагрузки (к половине индуктивности контура). Параметры контура: а также заданы в таблице 1, приведенной ниже.
А) Б)
Рис.2
Таблица № 1
Варианты |
L, мкГн |
С, пФ |
|||||||||
00 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
100 |
01 |
11 |
21 |
31 |
41 |
51 |
61 |
71 |
81 |
91 |
95 |
105 |
02 |
12 |
22 |
32 |
42 |
52 |
62 |
72 |
82 |
92 |
90 |
102 |
03 |
13 |
23 |
33 |
43 |
53 |
63 |
73 |
83 |
93 |
89 |
104 |
04 |
14 |
24 |
34 |
44 |
54 |
64 |
74 |
84 |
94 |
101 |
97 |
05 |
15 |
25 |
35 |
45 |
55 |
65 |
75 |
85 |
95 |
105 |
90 |
06 |
16 |
26 |
36 |
46 |
56 |
66 |
76 |
86 |
96 |
103 |
99 |
07 |
17 |
27 |
37 |
47 |
57 |
67 |
77 |
87 |
97 |
104 |
96 |
08 |
18 |
28 |
38 |
48 |
58 |
68 |
78 |
88 |
98 |
98 |
103 |
09 |
19 |
29 |
39 |
49 |
59 |
69 |
79 |
89 |
99 |
97 |
107 |
Варианты |
R,Ом |
, КОм |
КОм |
от 00 до 09 |
2 |
110 |
110 |
от 10 до 19 |
3 |
140 |
140 |
от 20 до 29 |
5 |
140 |
160 |
от 30 до 39 |
6 |
170 |
100 |
от 40 до 49 |
9 |
100 |
270 |
от 50 до 59 |
10 |
100 |
100 |
от 60 до 69 |
10 |
240 |
230 |
от 70 до 79 |
4 |
240 |
170 |
от 80 до 89 |
7 |
270 |
245 |
от 90 до 99 |
8 |
136 |
155 |
Задание:
-
Перечертить обе приведенные схемы контуров.
-
Для обеих схем рассчитать: резонансную частоту, волновое (характеристическое) сопротивление, добротность и полосу пропускания на уровне 0,707 (3дБ), резонансное сопротивление контура.
-
Для обеих схем на одном графике построить зависимости и определить графически полосы пропускания. Сравнить полосы пропускания и сделать вывод относительно влияния нагрузки и внутреннего сопротивления источника сигнала на добротность и полосу пропускания контура.
Решение задачи №3
Решение задачи №3
Задача № 4. (См.учебник ОТЦ гл.6 и 7)
Задана электрическая цепь (рис.1), номер схемы которой выбирается по номеру варианта, заданного таблицей 1(по 2 последним цифрам номера студенческого билета).
Параметры цепи выбираются по таблице 2 в соответствии с вариантом двух последних цифр студенческого билета.
Частота для всех вариантов.
Требуется:
-
Рассчитать комплексную передаточную функцию цепи по напряжению H(jω).
-
Записать операторную передаточную функцию по напряжению.
-
Записать выражения для амплитудно-частотной (АЧХ) и фазочастотной (ФЧХ) характеристик цепи: H(ω) и (ω) в общем виде.
-
Построить графики АЧХ и ФЧХ один под другим в одинаковом частотном масштабе.
5. Сделать вывод о наличии или отсутствии амплитудно-частотных и фазочастотных искажений в данной цепи.
6. Привести требования и вид АЧХ и ФЧХ неискажающей цепи, формы которых пунктиром изобразить на графиках АЧХ и ФЧХ заданной цепи.
7. Привести эквивалентные схемы цепи для ω=0 и ω=∞. Найти для них H(0) и H(∞). Сравнить результат с их значениями в графике, полученном в п.4.
8. Рассчитать переходную характеристику цепи h(t) и построить качественно.
9. Рассчитать импульсную характеристику цепи hδ(t) и построить качественно
Примечание: При расчете п.п. 8 и 9 рекомендуется использовать операторную передаточную функцию по напряжению системы (п.2).
Решение задачи №4
Решение задачи №4(продолжение)
Задача № 5. (См.учебник ОТЦ гл.6)
На вход электрической цепи, параметры которой рассчитаны в задаче №4, подаются сигналы:
А) Сигнал вида периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов напряжения с амплитудой .
Величина скважности соответствует последней цифре номера студенческого билета: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Сважность : 2 3 4 5 6 7 6 5 4 3
Б) Сигнал вида одиночного прямоугольного видеоимпульса,
Длительность прямоугольного импульса в микросекундах соответствует двум последним цифрам номера студенческого билета.
Задание:
1). Определить период - T заданной последовательности импульсов.
2). Рассчитать и построить амплитудный и фазовый спектры периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов на входе цепи. Расчету подлежат: постоянная составляющая и 5 первых гармоник спектра.
3).Построить в масштабе постоянную составляющую и 3 первых гармоники спектра этого сигнала С УЧЕТОМ ИХ АМПЛИТУД И НАЧАЛЬНЫХ ФАЗ, а также с учетом того, что спектральные составляющие имеют вид:
4). Рассчитать и построить амплитудный и фазовый спектры одиночного видеоимпульса с заданными параметрами на входе цепи.
4). Для случая действия на входе цепи одиночного прямоугольного импульса рассчитать с помощью интеграла Дюамеля функцию напряжения на выходе цепи и построить её под графиком входного прямоугольного импульса.
5). Объяснить причину различий в форме входного и выходного импульса.
(См. учебник ОТЦ гл.6)
Решение задачи №5
Решение задачи №5 (продолжение)
Задача № 6. (См.учебник ОТЦ гл.8)
Задан четырехполюсник – схема из задачи № 2.
Требуется:
-
Записать в общем виде уравнения четырехполюсника в параметрах (не используя числовые данные).
-
Рассчитать одну из систем параметров методом холостого хода и короткого замыкания.
-
Система параметров и рабочая частота заданы в таблице 1-2.
последняя цифра номера студенческого билета
Таблица 1-2.
-
(МГц)
Система параметров
0
0,5
1
1,2
2
0,8
3
1,5
4
0,7
5
1,4
6
0,8
7
1,2
8
0,6
9
0,9
Решение задачи №6
Задача № 7. (См.учебник ОТЦ гл.8)
Длинная линия без потерь обладает первичными параметрами, заданными в Таблице 1.
-
Рассчитать в соответствии с данными Таблицы 1, какой минимальной длины надо взять отрезок линии, чтобы на частоте входное сопротивление линии представляло собой индуктивность L; на частоте – емкость C; на частоте – последовательный колебательный контур в режиме резонанса напряжений; на частоте – параллельный колебательный контур в режиме резонанса токов.
-
Определить, на какое сопротивление должна быть нагружена линия, чтобы в ней существовала только бегущая волна.
Таблица 1.
Решение задачи №7
Литература
-
Бакалов В.П., Дмитриков В.Ф., Крук Б.И. Основы теории цепей. Учебник для вузов; Под редакцией В.П. Бакалова. 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 2000 – 592 с.
-
Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1986. – 544 с.
-
Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. Для вузов по специальности «Радиотехника». – М.: Высшая школа, 1988 – 448 с.
-
Зельманов С.С. Основы теории цепей. Учебное пособие. Московский технический университет связи и информатики. (Волго-Вятский филиал г. Нижний Новгород). Нижегородский технический университет им. Р.Е.Алексеева. Н Новгород. 2011.- 340 с:. с илл.
-
Дмитриев В.Н., Зелинский М.М., Урядников Ю.Ф.,Семёнова Т.Н., Шашков М.С. Основы теории цепей. Тестовое оценивание учебных достижений и качества подготовки: Учебное пособие/ под редакцией проф. Б.Ф.Урядникова. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007, - 228 с: ил.