Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

dvgtu61

.pdf
Скачиваний:
60
Добавлен:
01.05.2015
Размер:
741.78 Кб
Скачать

Рис.1.2

З а д а ч а 1.4

Делитель напряжения, изображенный на рис.1.3, нагружен на беско- нечно большое сопротивление. В соответствии с заданным вариантом опре- делите величины, указанные в табл.1.4 знаком (?).

Рис.1.3

11

Таблица 1.4

Исходные данные к задаче 1.4

Вариант

UВХ

,

UВЫХ ,

R1,

R2 ,

RВХ ,

Вариант

UВХ ,

UВЫХ ,

R1,

R2 ,

RВХ ,

 

 

 

В

 

В

кОм

кОм

кОм

 

В

В

кОм

кОм

кОм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

120

 

15

?

?

60

16

75

?

10

5

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

60

 

?

25

5

?

17

?

2

?

0,5

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

?

 

25

5

5

15

18

60

10

?

?

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

40

 

?

?

0,5

10

19

?

15

32,5

7,5

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

?

 

20

40

10

?

20

100

20

?

?

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

220

 

?

?

4

16

21

?

55

12

4

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

120

 

?

?

7,5

60

22

75

?

?

5

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

?

 

25

10

5

?

23

?

10

?

5

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

40

 

2

?

?

10

24

40

?

9,5

0,5

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

100

 

?

40

10

?

25

?

15

?

7,5

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

60

 

?

?

5

30

26

220

?

12

4

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

220

 

55

?

?

16

27

75

25

?

?

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

120

 

?

52,5

7,5

?

28

?

10

25

5

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

?

 

55

?

4

16

29

?

20

?

10

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

100

 

?

?

10

50

30

?

2

9,5

0,5

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З а д а ч а 1.5

Для схемы рис.1.4 определите значение сопротивления резистора R3 по данным табл.1.5.

Рис.1.4

12

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.5

 

 

Исходные данные к задаче 1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

U, B

R11, Ом

R12, Ом

R21, Ом

R22, Ом

Заданная ве-

 

 

 

 

 

 

личина

1

45

5

10

10

5

I1=2 A

2

38

2

12

6

4

I2=1 A

3

21

4

10

8

6

U11=4 B

4

90

20

10

10

20

U12=20 B

5

80

15

5

10

30

U21=10 B

6

66

6

10

6

6

U22=9 B

7

90

7

3

15

10

I1=4 A

8

175

2

8

40

10

I2=2,5 A

9

360

15

5

60

20

U11=90 B

10

48

1

2

3

3

U12=16 B

11

200

2

4

20

8

U21=100 B

12

150

10

2

30

6

U22=15 B

13

180

8

4

9

27

I1=6 A

14

70

1

3

2

10

I2=3,5 A

15

160

3

7

18

2

I3=4 A

16

2700

100

50

280

20

U11=900 B

17

1500

50

25

120

30

U12=250 B

18

1100

60

20

20

20

U21=110 B

19

1200

70

10

10

30

U22=180 B

20

1300

80

10

10

10

U11=1040 B

21

1750

90

10

40

10

U12=140 B

22

1500

60

10

50

10

U21=375 B

23

640

13

7

10

30

U22=240 B

24

510

14

6

6

14

U11=238 B

25

900

15

5

40

20

U12=90 B

26

1520

16

4

100

20

U21=950 B

27

600

17

3

15

5

U22=50 B

28

2940

65

5

100

40

U11=1365 B

29

3960

80

10

100

80

U12=220 B

30

2300

25

5

100

40

I2=11,5 A

13

ЗАНЯТИЕ 2 РАСЧЕТ СИНУСОИДАЛЬНЫХ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ В

ПРОСТЫХ ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЯХ С РЕЗИСТИВНЫМИ, ИНДУКТИВНЫМИ И ЕМКОСТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Методические указания

Изучите теоретический материал по учебной литературе: [1, с.171–179; 191–201]; [2, с.72–105; 108–115; 119–124]; [3, с.63–86; 92–94] и ответьте на следующие вопросы:

1.Объясните смысл выражений « двухполюсник», «линейный пассив- ный двухполюсник».

2.Дайте определение резистивного элемента R и приведите выраже- ния для вычисления напряжения на резисторе через ток в нем и об- ратно: выражение для вычисления тока в резисторе через напряже- ние на нем. Когда резистор считается линейным?

3.То же в отношении индуктивного элемента L.

4.То же в отношении индуктивного элемента С.

5.При каких условиях электрическая цепь считается линейной?

6.Как выглядят выражения мгновенных значений синусоидальных то- ков и напряжений как функций времени?

7.Как сформировать амплитудный комплекс ( символическое изобра- жение) синусоидального тока в показательной форме?

8.То же синусоидального напряжения?

9.Пусть известны символические изображения ( например, – ампли-

тудные комплексы) синусоидального тока I&m = Im e jψi и напряже- ния U& m = U m e jψu .

Как получить изображения производной и интеграла от этих си- нусоидальных функций времени?

14

10.Пусть в каждом из трех элементов: резисторе R, индуктивности L, емкости С ток синусоидальный i( t ) = Im sin( ωt + ψi ). Его симво-

лическое изображение (амплитудный комплекс) I&m = Im e jψi . Сину-

соидальные напряжения в каждом из трех элементов соответственно равны:

uR ( t ) = R I m sin( ωt + ψi ),

uL ( t ) = ωL I m sin( ωt + ψi + 900 ), uC ( t ) = ω1C Im sin( ωt + ψi − 900 ).

Выразите символические изображения напряжений U& Rm , U& Lm , U&Cm

через I&m .

11.Сформулируйте закон Ома для пассивного линейного двухполюс- ника в символической форме.

12.Синусоидальные напряжения и ток на входе линейного пассивного

двухполюсника

заданы своими

действующими комплексами:

&

jψu

,

&

= I e

jψi

. Покажите,

как в этом случае для данного

U = U e

 

I

 

двухполюсника вычислить эквивалентные ( входные) комплексное сопротивление Z = z e jϕ =R+jX, комплексную проводимость

Y = y ejϕ = G –jB.

Приведите формулы, позволяющие вычислить активную G и реак- тивную В проводимости через активное R и реактивное X сопротив- ления, и обратно: R, X через G, B.

При выполнении задачи 2.1. рекомендуется воспользоваться соотно- шениями, которые устанавливают связь между напряжениями и токами в от- дельных элементах цепи.

При выполнении задач 2.3 – 2.6 воспользуйтесь комплексным методом. Заданную функцию и сопротивления цепи записывайте в комплексной фор- ме. Задачи решайте с использованием законов Ома и Кирхгофа в комплекс-

15

ной форме. Искомую функцию найдите как комплексную величину, затем перейдите от комплексной амплитуды к мгновенному значению.

З а д а ч а 2.1

По номеру варианта выберите схему (рис.2.1) и заданные величины из табл.2.1, выполните задания, указанные в таблице.

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.1

 

 

 

 

Исходные данные к задаче 2.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рисСхема.2.1

 

Параметры цепи

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

R

L

C

 

ω

Заданная функция

Получить

Построить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кривые

 

 

 

 

 

 

 

выражение

 

 

Ом

мГн

мкФ 1/

сек

 

(качественно)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

в)

318

 

157

uС ( t ) = 200sinωt

iС( t )

uС( t ), iС( t )

2

б)

64

315

ψ( t ) = 319sinωt

iL (t)

iL( t ) , uL( t )

3

в)

318

 

157

iС ( t ) = 10 sinωt

uС (t)

iС( t ), uС( t )

4

б)

16

315

iL( t ) = 5sinωt

uL (t)

iL( t ) , uL( t )

5

а)

10

100

uR( t ) = 10sinωt

iR (t)

uR( t ) , iR( t )

6

в)

159

 

157

iС ( t ) = 2 sinωt

uС (t)

iС( t ), uС( t )

7

в)

318

 

628

q( t ) = 0,0318sinωt

uС (t)

iС( t ), uС( t )

8

а)

20

100

iR( t ) = 0,05sinωt

uR (t)

iR( t ),uR( t )

9

в)

159

 

314

q( t ) = 0,0159sinωt

uС (t)

iС( t ), uС( t )

16

Окончание табл.2.1

 

рисСхема.2.1

 

Параметры цепи

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

R

L

C

 

ω

 

Получить

Построить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заданная функция

кривые

 

 

 

 

 

 

 

выражение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ом

мГн

мкФ 1/

сек

 

 

(качественно)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

б)

16

314

uL( t ) = 10sinωt

iL (t)

uL (t) , iL (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

а)

20

314

iR( t ) = 5sinωt

uR (t)

iR (t) ,uR (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

б)

32

628

iL( t ) = 5sinωt

uL (t)

iL (t) , uL (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

а)

10

314

iR( t ) = 0,1sinωt

uR (t)

iR (t) ,uR (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

б)

64

314

uL( t ) = 200sinωt

iL (t)

uL (t) , iL (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

а)

15

314

uR( t ) = 150sinωt

iR (t)

uR (t) , iR (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

б)

32

314

ψ( t ) = 319sinωt

uL (t)

iL (t) , uL (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

в)

159

 

314

iС ( t ) = 10 sinωt

uС (t)

iС (t) , uС (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

а)

10

50

iR( t ) = 0,2 sinωt

uR (t)

iR (t) ,uR (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

в)

80

 

314

iС ( t ) = 5sinωt

uС (t)

iС (t) , uС (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

б)

16

314

ψ( t ) = 79,8sinωt

iL (t)

iL (t) , uL (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

а)

20

200

iR( t ) = 0,25sinωt

uR (t)

iR (t) ,uR (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

в)

159

 

314

uС ( t ) = 200sinωt

iС (t)

uС (t) , iС (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

б)

64

314

iL( t ) = 5sinωt

uL (t)

iL (t) , uL (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

а)

10

314

uR( t ) = 300 sinωt

iR (t)

uR (t) , iR (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

в)

159

 

157

q( t ) = 0,063sinωt

iС (t)

iС (t) , uС (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

б)

32

314

iL( t ) = 10sinωt

uL (t)

iL (t) , uL (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

а)

5

100

iR( t ) = 5sinωt

uR (t)

iR (t) ,uR (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

в)

159

 

157

uС ( t ) = 400sinωt

iС (t)

uС (t) , iС (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

а)

5

100

uR( t ) = 50 sinωt

iR (t)

uR (t) , iR (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

б)

32

628

uL( t ) = 200sinωt

iL (t)

uL (t) , iL (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

З а д а ч а 2.2

В соответствии с вариантом выполните задания, указанные в табл.2.2.

 

 

 

Таблица 2.2

 

Исходные данные к задаче 2.2

 

 

 

 

Вариант

Получить комплексные числа

 

 

 

 

 

в показательной форме

в алгебраической форме

 

 

 

 

 

1

61– j 9; –2– j 5; 2+ j 5

3 e j530 ; 3 ej1270 ; 4 ej150

 

2

–4+ j 2; –12– j 10; 1+ j 4

42 e j 480 ; 3 e j10 ; 42 e j1380

 

3

–10– j 2; 4+ j 4; –2+ j

10

2 e j300 ; 24 e j 20 ; 2 e j1200

 

4

5+ j 15; –50– j 15; –6+ j 6

20 e j 450 ; 30 ej150 ; 30 e j 2550

 

5

–1+ j 8; 1– j 8; 2+ j 4

18 e j100 ; 18 e j1700 ; 4 e j 20

 

6

10+ j 8; –10– j 8; –5+ j 20

2 e j1200 ; 2 e j3000 ; 5 e j 40

 

7

1– j 2; –2+ j 8; –2– j

8

1 e j900 ; 14 ej150 ; 14 e j1650

 

8

2+ j 5; –2– j 5; –4– j

1

12 e j150 ; 12 e j1650 ; 3 ej20

 

9

2– j 8; 4+ j 5; –2– j 8

4 e j 400 ; 4 e j1300 ; 2 e j1900

 

10

2+ j 8; –4+ j 5; –5– j

7

7 e j 200 ; 2 ej30 ; 7 e j 2000

 

11

3+ j 2; –2– j 3; –2+ j

9

3 e j 20 ; 3 e j920 ; 4 e j1950

 

12

2+ j 5; –5– j 2; 10– j 15

4 ej500 ; 4 e j1400 ; 7 e j 2400

 

13

3+ j 8; –8+ j 3; 25– j 14

14 ej300 ; 7 e j980 ; 2 ej1200

 

14

15– j 20; –20+ j 15; 13+ j 7

3 e j 450 ; 4 ej120 ; 7 e j 2270

 

15

4+ j 2; –2– j 4; –9+ j

4

2 e j1350 ; 4 e j 253 0 ; 3 ej100

 

16

2+ j 5; 24– j 12; –5+ j 2

4 e j350 ; 4 e j1350 ; 2 ej120

 

17

4+ j 8; –12+ j 10; –5– j 2

2 e j 280 ; 2 e j1180 ; 6 e j 00

 

18

1+ j 4; –4– j 1; –6+ j

2

3 e j340 ; 3 e j 2140 ; 9 ej100

 

19

4+ j 7; –2+ j 9; –9– j

2

2 e j 250 ; 2 e j1150 ; 2 e j900

 

20

–8+ j 2; –2– j 8; 8+ j

8

4 ej950 ; 4 e j780 ; 1 e j 450

 

21

3+ j 7; –7+ j 3; –2– j 10

3 e j 450 ; 5 e j950 ; 5 e j 2650

 

22

7– j 5; –2+ j 6; –6– j

2

5 e j1200 ; 5 e j300 ; 2 ej300

 

23

2– j 5; 8+ j 7; –7– j 8

6 e j350 ; 4 e j 2500 ; 4 e j1300

 

24

4– j 2; –10– j 10; –2+ j 4

7 ej1000 ; 7 e j1000 ; 2 e j 250

 

25

3+ j 5; –5+ j 3; –10– j

6 e j 490 ; 6 e j 2590 ; 12 ej140

 

27

3– j 2; –2+ j 3; –6– j 6

7 e j80 ; 7 e j1720 ; 4 e j 2500

 

28

3– j 8; –8– j 3; –8+ j 3

5 e j1200 ; 5 e j300 ; 3 ej300

 

29

3+ j ; –1– j 3; 13+ j 0

6 e j140 ; 4 e j1200 ; 4 ej200

 

30

5– j 7; –7+ j 5; –8– j 7

2 ej300 ; 1 ej700 ; 1 e j1730

 

18

З а д а ч а 2.3

Для схемы электрической цепи, соответствующей номеру варианта (табл.2.3, рис.2.2), выполните задание, указанное в таблице. Постройте век- торную диаграмму.

Рис.2.2

З а д а ч а 2.4

Для схемы электрической цепи, соответствующей номеру варианта (табл.2.4, рис.2.3), выполните задание, указанное в таблице. Постройте век- торную диаграмму.

З а д а ч а 2.5

Для схемы электрической цепи, соответствующей номеру варианта (табл.2.5, рис.2.3), выполните задание, указанное в таблице. Постройте век- торную диаграмму.

Рис.2.3

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.3

 

 

 

 

Исходные данные к задаче 2.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры цепи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

Схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

L

C

 

 

 

Z

 

 

ϕ

ω

Заданная функция

 

Определить

рис.2.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ом

мГн

мкФ

 

 

Ом

 

град

сек −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

а)

5

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

u( t ) = 50sin(ωt + 450 ), В

 

uR (t)

2

б)

10

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

u( t ) = 100

 

 

 

 

 

sin(ωt + 450 ), В

 

uС (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

в)

 

20

50

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

u( t ) = 80sinωt , В

 

uС (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

а)

10

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

u( t ) = 100sin(ωt - 450 ), В

 

uL (t)

5

б)

5

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

uR( t ) = 50 sinωt , В

 

u(t)

6

в)

 

10

100

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

u( t ) = 40 sin(ωt -1200 ), В

 

uL (t)

7

а)

10

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

uR( t ) = 75 2 sinωt , В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

б)

20

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

u( t ) = 70

 

 

 

 

sin(ωt - 600 ), В

 

uR (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

9

в)

 

20

50

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

uС( t ) = 70sin(ωt + 600 ), В

 

u(t)

10

а)

15

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

uL( t ) = 150

 

 

 

 

sin(ωt + 750 ), В

 

u(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

11

б)

10

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

uC ( t ) = 145sin(ωt -1300 ) , В

 

uR (t)

12

в)

 

5

200

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

uL( t ) = 50

 

 

 

 

sin(ωt + 450 ) , В

 

u(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

13

а)

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

60 0

10 3

i( t ) = 0,5sin(ωt + 450 ), А

 

u(t)

14

б)

5

 

 

3,8

 

 

Ð - 220

 

 

 

u( t ) = 40 sin(ωt +1350 ), В

 

uС (t)

 

2

 

 

 

 

15

в)

 

2

 

Ð -

 

0

 

 

3

i( t ) = 5sinωt , А

 

uС (t)

 

 

8

 

 

 

 

90

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

а)

5

 

 

5

 

 

 

Ð450

 

 

 

u( t ) = 50sin(ωt +1000 ), В

 

uL (t)

 

2

 

 

 

 

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]