АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра теоретических основ электротехники
Теория электрических цепей 2
Переходные процессы в линейных электрических цепях
Методические указания и задания к выполнению
курсовой работы
для студентов всех форм обучения специальности 050703 –
Информационные системы
Алматы 2008
СОСТАВИТЕЛИ: З.И.Жолдыбаева, Е.Х.Зуслина.
Теория электрических цепей 2. Переходные процессы в линейных электрических цепях. Методические указания и задания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения специальности 050703 – Информационные системы Алматы: АИЭС, 2008. – 11 с.
Методические указания и задания к курсовой работе по дисциплине «Теория электрических цепей 2», содержат: «Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях второго порядка классическим и операторным методами», «Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях с применением интеграла Дюамеля», «Спектральный метод расчета переходных процессов в линейных электрических цепях»; требования к выполнению и оформлению курсовой работы, методические указания. Задания к курсовой работе соответствуют типовой программе по дисциплине ТЭЦ 2 для студентов специальности 050703.
1 Требования к выполнению и оформлению курсовой работы
1.1 Курсовая работа должна включать следующие элементы:
а) титульный лист (приложение А);
б) задание:
в) содержание;
г) введение;
д) основную часть;
е) заключение (выводы):
ж) список литературы;
з) приложения.
1.2 Текст задания должен быть переписан полностью, со всеми рисунками и числовыми значениями для своего варианта.
1.3 Каждый этап курсовой работы должен быть озаглавлен.
1.4 Курсовая работа может быть выполнена рукописным способом или с применением компьютерной печати (в программе Microsoft Word, шрифт высотой 14 пунктов с интервалом 1,0 – 1,5). Текст пишется на одной стороне листа белой бумаги формата А4. По всем четырем сторонам листа оставляются поля: левое не менее 30мм, правое – не менее 10мм, верхнее и нижнее - 20мм.
1.5 Все листы расчетно-графической работы должны иметь сквозную нумерацию, начиная с титульного листа, включая приложение.
1.6 Расчеты должны сопровождаться пояснениями. Нельзя приводить только расчетные формулы и конечные результаты. Курсовые работы, в которых вычисления и пояснения приводятся сокращенно к защите не допускаются.
1.7 Рисунки должны быть пронумерованы.
1.8 На графиках указываются названия изображаемых величин, их единицы измерения. Масштабы необходимо подбирать так, чтобы было удобно пользоваться графиком или диаграммой.
1.9 У величин, имеющих определенные размерности, писать в окончательных результатах соответствующие единицы измерения. Все обозначения электрических величин должны соответствовать ГОСТу.
1.10 Введение должно содержать цель работы и методы анализа и расчета переходных процессов в электрических цепях. Слово «ВВЕДЕНИЕ» записывается прописными буквами в виде заголовка.
1.11 Заключение (выводы) должно содержать анализ и оценку результатов работы.
1.12 Курсовая работа должна быть сдана на проверку в срок, в соответствии с графиком учебного процесса. В случае нарушения срока сдачи РГР снижается итоговый балл за работу.
2 Задание 1. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях классическим и операторным методами
Электрическая цепь (рисунки 2.1 2.10), содержащая резистивные сопротивления, индуктивность и емкость, подключена к постоянному источнику ЭДС и находится в установившемся режиме. В момент времени t=0 в цепи осуществляется коммутация путем замыкания или размыкания ключа и начинается переходный процесс.
Определить (согласно заданному варианту по таблице 2.2) ток или напряжение в одной из ветвей электрической цепи после коммутации двумя методами:
а) классическим методом;
б) операторным методом.
Построить график зависимости искомой величины (тока или напряжения) от времени, используя ЭВМ. График построить на интервале времени от 0 до 5 ( если корни характеристического уравнения вещественные) и от 0 до 5(если корни характеристического уравнения комплексно-сопряженные ).
Номер схемы, значения параметров цепи и искомая величина приведены в таблицах 2.1-2.3.
Т а б л и ц а 2.1
Год поступления |
Последняя цифра зачетной книжки |
|||||||||
чётный |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
нечётный |
0 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
№ схемы |
2.10 |
2.8 |
2.9 |
2.5 |
2.6 |
2.7 |
2.4 |
2.2 |
2.3 |
2.1 |
Е, В |
56 |
65 |
85 |
75 |
80 |
50 |
70 |
50 |
90 |
78 |
R1,Ом |
74 |
70 |
120 |
80 |
100 |
64 |
110 |
90 |
56 |
60 |
Т а б л и ц а 2.2
Год поступления |
Предпоследняя цифра зачетной книжки |
|||||||||
чётный |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
нечётный |
0 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
L,мГн |
20 |
45 |
25 |
50 |
30 |
36 |
28 |
40 |
26 |
32 |
R2,Ом |
92 |
115 |
80 |
120 |
100 |
78 |
86 |
60 |
70 |
90 |
R3,Ом |
110 |
80 |
90 |
94 |
74 |
64 |
70 |
120 |
100 |
68 |
Т а б л и ц а 2.3
Год поступления |
Первая буква фамилии |
|||||||||
чётный |
БЛЦ |
КХ |
ВМЧ |
ГНШ |
ДОЯ |
ЕПР |
ЖСЗ |
ТЭИ |
УЮФ |
АЩЫ |
нечётный |
КХ |
ВМЧ |
ГНШ |
БЛЦ |
ЕПР |
ДОЯ |
ТЭИ |
ЖСЗ |
АЩЫ |
УЮФ |
С, мкФ |
2,0 |
4,0 |
2,8 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
1,5 |
2,8 |
1,8 |
3,6 |
R4,Ом |
105 |
86 |
120 |
78 |
130 |
125 |
70 |
115 |
98 |
80 |
Искомая величина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2.1 Рисунок 2.2
Рисунок 2.3 Рисунок 2.4
Рисунок 2.5 Рисунок 2.6
Рисунок 2.7 Рисунок 2.8
Рисунок 2.9 Рисунок 2.1 0
3 Задание 2. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях с применением интеграла Дюамеля
Заданную электрическую цепь отключить от источника постоянной ЭДС, индуктивность L или ёмкость С заменить короткозамкнутым участком (согласно заданному варианту, таблица 3.1). Полученная электрическая цепь в момент времени t=0 подключается к напряжению (рисунок 3.1).
Требуется выполнить следующее:
а) нарисовать полученную электрическую цепь;
б) определить переходную функцию по напряжению или переходную проводимость (согласно заданному варианту, таблица 3.1);
в) определить напряжение или ток в одной из ветвей электрической цепи с применением интеграла Дюамеля (согласно заданному варианту, таблица 3.1);
г) построить график зависимости найденного напряжения или тока от времени.
Значения приведены в таблице 3.2, параметры цепи приведены в таблицах 2.1-2.3.
Рисунок 3.1
Т а б л и ц а 3.1
Год поступления |
Последняя цифра зачетной книжки |
|||||||||
чётный |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
нечётный |
0 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Заменить коротко-замкнутым участком |
L |
C |
L |
C |
L |
C |
L |
C |
L |
C |
Переходная функция |
h(t) |
y(t) |
y(t) |
h(t) |
y(t) |
h(t) |
y(t) |
y(t) |
h(t) |
h(t) |
Искомая величина |
uC(t) |
iL(t) |
i2(t) |
uL(t) |
i3(t) |
u1(t) |
iC(t) |
i2(t) |
uC(t) |
uL(t) |
Т а б л и ц а 3.2
Год поступления |
Предпоследняя цифра зачетной книжки |
|||||||||
чётный |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
нечётный |
0 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
U,B |
50 |
40 |
60 |
70 |
55 |
45 |
35 |
30 |
35 |
80 |
|
5000 |
3000 |
4000 |
2000 |
4500 |
3500 |
2500 |
4400 |
3800 |
4800 |
4 Задание 3. Спектральный метод расчета переходных процессов в линейных электрических цепях
Для электрической цепи, полученной в задании 2, и подключенной к источнику напряжения (рисунок 3.1), выполнить следующее:
а) определить спектральную плотность заданного напряжения (рисунок 3.1), построить АЧХ и ФЧХ;
б) определить комплексную передаточную функцию цепи или
, соответствующую спектральной плотности искомого напряжения или тока (таблица 4.1);
в) определить спектральную плотность искомого напряжения или тока
( таблица 4.1);
г) по найденной спектральной плотности найти напряжение или ток, согласно заданному варианту ( таблица 4.1)
д) сравнить найденные значения напряжения или тока спектральным методом и с применением интеграла Дюамеля.
Значения приведены в таблице 3.2, параметры цепи приведены в таблицах 2.1-2.3.
Т а б л и ц а 4.1
Год поступления |
Последняя цифра зачетной книжки |
|||||||||
чётный |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
нечётный |
0 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Комплекс. передаточ. функция |
HC(jω) |
YL(jω) |
Y2(jω) |
HL jω) |
Y3(jω) |
H1(jω) |
YC(jω) |
Y2(jω) |
HC(jω) |
HL jω) |
Спектрал. плотность искомой величины |
UC(jω) |
IL(jω) |
I2 (jω) |
UL(jω) |
I3 (jω) |
U1(jω) |
IC(jω) |
I2(jω) |
UC(jω) |
UL(jω) |
Искомая величина |
uC(t) |
iL(t) |
i2(t) |
uL(t) |
i3(t) |
u1(t) |
iC(t) |
i2(t) |
uC(t) |
uL(t) |
Приложение А
РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра теоретических основ электротехники
Дисциплина ТЭЦ 2
Курсовая работа
(полное наименование работы)
Работа выполнена _____________________
(дата выполнения работы)
Студентом____________________________
(фамилия и инициалы)
Зачетная книжка №_____________________
Группа_______________________________
(шифр группы)
Отчет принят__________________________
(дата принятия отчета)
Преподаватель_________________________
(фамилия и инициалы)
Алматы 200…
Список литературы
1. Бакалов В.П., Дмитриков В.Ф., Крук Б.И. Основы теории цепей.- М.: Радио и связь, 2000.-592с.
2. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.- М.: Энергоатомиздат, 1989.–528с.
3. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л.
Теоретические основы электротехники. – т.1. – Санкт-Петербург: Питер, 2003.-463с.
4. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. – т.2. – Санкт- Петербург: Питер, 2003.-576с.
5. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. – М.: Гардарики, 1999. – 638с.
6. Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей. - М.: Высш. шк., 1990.- 544с.
7. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IВМ РС. Программа Electronics Workbench и её применение.-М.: Солон-Р, 1999.-506с.
8. Жолдыбаева З.И., Зуслина Е.Х., Коровченко Т.И. Теория электрических цепей 2. Конспект лекций. – Алматы: АИЭС, 2006.- 52с.
Содержание
1 Требования к выполнению и оформлению курсовой работы…………………3
2. Задание 1. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях классическим и операторным методами………………………………… ………4
3. Задание 2. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях с применением интеграла Дюамеля………………………………………………...6
4 Задание 3. Спектральный метод расчета переходных процессов в линейных электрических цепях…………………………………………………………….....8
Приложение А……………………………………………………………………...9
Список литературы……………………………………………………………….10