КонтрТЭЦ УФО 3к

Федеральное 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

1. Вычислить комплексные сопротивления элементов L и С и комплексные сопротивления ветвей схемы. Определить эквивалентное сопротивление цепи .

2. Рассчитать комплексное значение входного тока

3. Запишите выражения для мгновенных значений тока и входного напряженияв числовых значениях.

4. Постройте графики зависимости от времени мгновенных значений входного тока и входного напряжения с учетом их начальных фаз.

5. 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:

1. Перечертить обе приведенные схемы контуров.

2. Для обеих схем рассчитать: резонансную частоту, волновое (характеристическое) сопротивление, добротность и полосу пропускания на уровне 0,707 (3дБ), резонансное сопротивление контура.

3. 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:

1. Рассчитать комплексную передаточную функцию цепи по напряжению H(jω).

2. Записать операторную передаточную функцию по напряжению.

3. Записать выражения для амплитудно-частотной (АЧХ) и фазочастотной (ФЧХ) характеристик цепи: H(ω) и (ω) в общем виде.

4. 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 h_δ(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:

1. Записать в общем виде уравнения четырехполюсника в параметрах (не используя числовые данные).

2. Рассчитать одну из систем параметров методом холостого хода и короткого замыкания.

3. 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.

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.

2. Определить, на какое сопротивление должна быть нагружена линия, чтобы в ней существовала только бегущая волна.

Таблица 1.

Решение задачи №7

Литература

1. 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.

2. Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1986. – 544 с.

3. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. Для вузов по специальности «Радиотехника». – М.: Высшая школа, 1988 – 448 с.

4. 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.

5. 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.