Министерство образования Российской Федерации

Рыбинская государственная авиационная

технологическая академия

ПОСОБИЕ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

КУРСОВОЙ РАБОТЫ

ПО КУРСУ

«ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

Составил:

Доц. Каф. РТС Станевко В.Н.

Рыбинск – 2010

-2-

Предисловие

Курс «Общая электротехника и электроника» является одним из трудно усваиваемых предметов. Это объясняется как недостаточной подготовленностью студента, так и его сложностью. Данный курс является базовым для дальнейшего изучения радиотехнических дисциплин. Слабое знание этого курса отразится на том, что все далее изучаемые предметы будут так же слабо усвоены.

Усвоению новой информации всегда способствует опыт практического её применении. В данном курсе это решается с помощью практических занятий, выполнения лабораторных работ, выполнения расчётно-графической работы и выполнения курсовой работы.

В данном пособии по выполнению курсовой работы рассматриваются три способа расчёта одной и той же электрической цепи – методом эквивалентного преобразования, с помощью законов Кирхгофа и методом контурных токов, даются рекомендации по вопросам достижения требуемой точности расчёта и построения векторной диаграммы.

При анализе радиотехнических цепей широко применяются комплексные переменные. В приложении 3 представлены основные сведения о комплексных величинах и действия над ними. Изложенный материал носит справочный характер и предполагается, что студент ранее изучал теорию функций комплексных переменных.

Введение

Выполнение расчётно-графической работы позволяет получить навык практического применения методов расчёта цепей переменного тока, закрепить и далее развить навыки применения комплексных величин при анализе цепей переменного тока, получить навык построения векторной диаграммы для электрической цепи и с помощью её анализировать электрический режим цепи.

Темой расчётно-графической работы является электрический анализ цепи второго порядка. Работа выполняется в соответствии с заданием, куда входит электрический расчёт цепи, определение погрешности расчёта, построение векторной диаграммы и анализ режима цепи с помощью векторной диаграммы.

При выполнении работы необходимо обратить внимание на следующие требования.

Расчётно-графическая работа выполняется на листах формата А4 в соответствии с требованиями оформления технической документации РГАТА. Содержание работы может быть выполнено в компьютерном, рукописном или в компьтерно-рукописном вариантах.

Последовательность изложения материалов следующая:

- содержание расчётно-графической работы – оглавление;

- задание на расчётно-графическую работу;

- исходные данные, содержащие сведения об электрических параметрах элементах схемы и принципиальная схема для расчёта;

- разделы, содержащие анализ и решения в соответствии с требованиями пунктов задания;

- список литературы, используемой при выполнении работы.

-3-

Разделы должны быть пронумерованы и должны иметь наименования в соответствии с пунктом задания. В каждом разделе необходимо пояснить суть рассматриваемого в нём вопроса. По поводу выполняемых математико-арифметических действий необходимо давать пояснения. Принципиальные схемы должны быть выполнены в соответствии с требованиями к начертанию схем. Каждая схема должна быть пронумерована и иметь подпись. Удобной является сквозная нумерация схем, т.е. когда нумерация схемы выполняется последовательно от первой до последней.

В задании сказано, что погрешность расчёта не должна превышать 1%. Конечно точность расчета, прежде всего, определяется правильностью проведения самого расчёта. Он состоит из правильности применения выбранного метода расчёта, правильности выполнения действий над комплексными числами в процессе расчёта. В не малой степени точность расчёта определяется и количеством значащих чисел, сохраняемых в численных значениях величин. Для достижения требуемой точности расчёта рекомендуется оставлять четыре значащих числа. Последнее четвёртое число округляется в соответствии со значением пятого числа. Рекомендации по расчёту изложены в приложении 1.

Одним из не простых этапов выполнения РГР является построение векторной диаграммы. На векторной диаграмме должна быть нанесена сетка, поэтому векторную диаграмму следует строить на миллиметровке или на бумаге в клетку из ученической тетради, но с размером, соответствующему формату А4. При построении векторов на векторной диаграмме углы векторов откладываются в градусах, поэтому при расчёте фазы токов и напряжений следует представлять в градусах. Более подробные рекомендации по построению векторной диаграммы изложены в приложении 2.

Электрические расчёты в РГР ведутся с применением комплексных чисел. Для восстановления знаний по действию с комплексными числами в приложении 3 рассмотрены основные действия над комплексными числами.

Примеры выполнения курсовой работы

Задание на курсовую работу по курсу «Общая электротехника и электроника».

Тема: «Исследование электрических цепей второго порядка»

1. Выполнить электрический расчёт заданной цепи при гармоническом входном воздействии:

1.1 Определить вид и параметры характеристического сопротивления нагрузки ( ).

1.2 Рассчитать заданную электрическую цепь с учётом п.1.1. при гармоническом входном сигнале:

.

1.3 Оценить точность расчёта методом баланса мощностей. Погрешность расчёта не должна превышать 1%.

2. Выполнить частотный анализ цепи.

2.1 Найти комплексный коэффициент передачи по напряжению.

-4-

2.2 Определить аналитическое выражение и построить АЧХ и ФЧХ.

2.3 Определить по АЧХ полосу пропускания.

3. Выполнить анализ переходного процесса при ступенчатом входном воздействии:

.

3.1 Получить аналитическое выражение, описывающее переходный процесс.

3.2 Построить график переходного процесса.

3.3 По графику (п. 3.2) определить время переходного процесса.

4. С помощью программы EWB провести анализ АЧХ и переходного процесса для всех заданных значений резисторов (смотреть исходные данные). Дать объяснение влияния величин заданных резисторов на вид АЧХ и длительность переходного процесса.

Примечание: При выполнении п.2.2 и п.3.2 наличие таблиц значений для графиков обязательно.

Исходные данные:

f = 1·10³ Гц; R₁ = 10 Ом; R₂ = 100 Ом;

С = 5·10^-6 Ф; L = 5·10^-3 Гн; U_m = 10 В.

При выполнении п.4 резистору задавать следующие значения:

=10 Ом; 20 Ом; 30 Ом; ; 40 Ом.