АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра теоретических основ электротехники
ТЭЦ.
Резонанс в электрических цепях. Четырехполюсники
Алматы 2005
СОСТАВИТЕЛИ: З.И.
Жолдыбаева, Т.И. Коровченко. ТЭЦ. Резонанс в электрических цепях.
Четырехполюсники. Методические указания к расчетно-графическим работам №3,4 (для
студентов очной формы обучения специальности
050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации). – Алматы: АИЭС, 2005.-11 с.
Методические указания к расчетно-графическим работам
содержат задания, схемы и параметры последовательных и параллельных резонансных
контуров и четырехполюсников. Задания к расчетно-графическим работам
соответствуют типовой программе по ТЭЦ, включающей расчет резонансных режимов в
последовательном и параллельном резонансных контурах и расчет четырехполюсников.
Ил. 11, табл. 6, библиогр.- 5-назв.
Рецензент: канд. техн. наук, доцент каф. ТКС Г.С. Казиева.
Печатается по плану издания Алматинского института
энергетики и связи на 2005 г.
Ó Алматинский институт энергетики и связи,
2005г.
Содержание
1 Общие положения по
выполнению и оформлению расчетно- графических работ…....3
2 Задание №3. Резонанс в электрических цепях……………………………5
3 Задание №4. Четырехполюсники…………………………………………..8
Список литературы……………………………………………………….....10
1 Общие положения по выполнению и
оформлению расчетно - графических работ
1.1
Текст задания (условие задачи) должен быть переписан полностью, со всеми
рисунками и числовыми значениями для своего варианта.
1.2 Расчетно-графическая работа
должна быть написана только на одной стороне листа, при этом следует оставлять
поля шириной не менее 4 см для замечаний преподавателя.
1.3 Расчеты должны сопровождаться
пояснениями. Нельзя приводить только расчетные формулы и конечные результаты.
1.4 Расчетно-графические работы,
в которых вычисления и пояснения приводятся крайне сокращенно, к защите не
допускаются и возвращаются студентам на переработку.
1.5 Работа должна быть написана
аккуратно, чернилами или шариковой ручкой (только синий и черный цвет).
1.6 В конце расчетно-графической
работы должны быть указаны источники литературы и подпись выполнившего работу.
1.7 На титульном листе
обязательно должны быть написаны фамилия, инициалы студента и
номер зачетной книжки.
1.8 Рисунки, графики, схемы
должны быть выполнены карандашом или черной пастой (тушью) с применением
линейки и циркуля. Их не следует размещать среди текста. Они должны быть
выполнены на отдельных листах миллиметровой или клетчатой бумаги.
1.9 На графиках обязательно
указывать названия изображаемых величин, их единицы измерения. Масштабы
подбирать так, чтобы было удобно пользоваться графиком или диаграммой. В
соответствии с выбранными масштабами подписываются шкалы графиков и диаграмм.
1.10 Везде у параметров, имеющих
определенные размерности, писать в окончательных результатах соответствующие
единицы измерения. Все обозначения электрических величин должны соответствовать
ГОСТу.
1.11 Расчетно-графическая работа
должна быть сдана на проверку в срок, указанный преподавателем.В случае
нарушения студентом срока сдачи работы
ему выдается дополнительное задание или другой вариант (по усмотрению
преподавателя).
2 Задание №3. Резонанс в электрических цепях.
Задача 1
Последовательный
колебательный контур подключен к синусоидальному напряжению
. Заданные величины приведены в таблицах 2.1, 2.2.
2.1 Вычислить
незаданные величины таблицы 2.2.
2.2
Определить характеристическое сопротивление контура, затухание контура, полосу
пропускания контура, частоты на границах полосы пропускания.
2.3 Вычислить
ток, напряжение на индуктивности и
емкости, сдвиг фаз между током и приложенным напряжением при резонансе.
2.4 Вычислить
реактивное сопротивление контура, ток в
контуре, напряжение на индуктивности и
емкости, угол сдвига фаз между напряжением на контуре и током в контуре при отклонении частоты питающего
генератора на 
от резонансной
(таблица 2.3).
2.4 Построить
амплитудно-частотную характеристику относительного значения тока в контуре 
и фазочастотную
характеристику тока в функции
обобщенной расстройки контура (для
значений 
.
2.5 Вычислить
относительную расстройку 
, абсолютную расстройку 
и частоту 
для указанных
значений 
.
2.6
Определить, используя АЧХ, частоты на границах полосы пропускания.
2.7 Построить
амплитудно-частотную характеристику коэффициента передачи по напряжению на
емкости 
и фазочастотную
характеристику напряжения на емкости 
в функции абсолютной
расстройки (для значения 
, где 
-абсолютная полоса пропускания контура).
2.8 Вычислить
добротность нагруженного контура, полосу пропускания нагруженного контура,
напряжения на нагрузочном сопротивлении 
, подключенном параллельно емкости, при резонансе.
2.9 Вычислить
максимальное 
и минимальное 
значения емкости,
обеспечивающие возможность настройки контура в резонанс в диапазоне частот от 
.
Таблица 2.1
|
Год поступления |
Первая буква фамилии |
|||||||||
|
Четный |
АБВ |
ГДЕ |
ЖЗИ |
КЛ |
МН |
ОПР |
СТУ |
ФЧЦ |
ХШЩ |
ЭЮЯ |
|
Нечетный |
ХШЩ |
ОПР |
СТУ |
ФЧЦ |
АБВ |
МН |
ЖЗИ |
ЭЮЯ |
КЛ |
ГДЕ |
|
|
1,0 |
0,8 |
0,5 |
0,6 |
1,5 |
0,9 |
2,0 |
2,5 |
0,7 |
1,0 |
|
|
200 |
400 |
500 |
300 |
600 |
250 |
700 |
350 |
750 |
450 |
Таблица 2.2
|
Год поступления |
Последняя цифра зачетной книжки |
|||||||||
|
Четный |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Нечетный |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
25 |
20 |
15 |
18 |
20 |
25 |
- |
- |
- |
- |
|
|
600 |
- |
500 |
400 |
- |
- |
700 |
450 |
- |
500 |
|
|
300 |
400 |
- |
- |
600 |
- |
- |
500 |
250 |
- |
|
|
- |
80 |
60 |
- |
- |
50 |
70 |
90 |
80 |
75 |
|
|
- |
- |
- |
500 |
400 |
600 |
300 |
- |
450 |
500 |
Таблица 2.3
|
Год поступления |
Предпоследняя цифра зачетной книжки |
||||||||||
|
Четный |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Нечетный |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
|
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,75 |
0,8 |
0,3 |
0,6 |
0,5 |
0,7 |
|
Задача 2
Параллельный колебательный контур, нагруженный сопротивлением
(рисунок 2.1),
питается от источника с ЭДС 
и внутренним
сопротивлением 
. Параметры схемы приведены в таблицах 2.4, 2.5, 2.6.
2.2.1 Вычислить незаданные величины таблицы 2.5.
2.2.2 Вычислить сопротивление контура при резонансе,
добротность контура и полосу пропускания с учетом потерь на внутреннем
сопротивлении источника.
2.2.3 Вычислить полные сопротивления всех ветвей, токи во всех ветвях, напряжение на контуре, мощности, расходуемые во всех ветвях и генерируемую
источником. Расчеты произвести для
резонансного режима.
2.2.4 Вычислить те же величины что и в п.3, при
отклонении частоты источника на 
от резонанса (таблица
2.6).
2.2.5
Построить амплитудно-частотную характеристику относительного значения
напряжения на контуре 
и фазочастотную
характеристику тока на входе в контур 
в функции обобщенной
расстройки.
2.2.6
Вычислить добротность нагруженного контура, полосу пропускания нагруженного
контура и ток в нагрузочном сопротивлении 
, подключенном параллельно контуру. Расчеты
произвести для резонансного режима.
Таблица 2.4
|
Год поступления |
Первая буква фамилии |
|||||||||
|
Четный |
АБВ |
ГДЕ |
ЖЗИ |
КЛ |
МН |
ОПР |
СТУ |
ФЧЦ |
ХШЩ |
ЭЮЯ |
|
Нечетный |
ХШЩ |
ОПР |
СТУ |
ФЧЦ |
АБВ |
МН |
ЖЗИ |
ЭЮЯ |
КЛ |
ГДЕ |
|
|
100 |
120 |
150 |
200 |
80 |
100 |
150 |
200 |
120 |
80 |
|
|
50 |
80 |
70 |
100 |
150 |
60 |
70 |
40 |
80 |
100 |
Таблица 2.5
|
Год поступления |
Последняя цифра зачетной книжки |
|||||||||
|
Четный |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Нечетный |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
25 |
10 |
15 |
20 |
18 |
15 |
20 |
15 |
25 |
10 |
|
|
0,5 |
0,6 |
1,0 |
0,5 |
1,0 |
0,5 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
1,0 |
|
|
600 |
- |
350 |
500 |
- |
- |
400 |
- |
- |
500 |
|
|
400 |
300 |
- |
- |
- |
250 |
500 |
- |
600 |
400 |
|
|
- |
- |
- |
400 |
300 |
600 |
- |
500 |
350 |
- |
|
|
- |
50 |
40 |
- |
60 |
- |
- |
70 |
- |
- |
Таблица 2.6
|
Год поступления |
Предпоследняя цифра зачетной книжки |
||||||||||
|
Четный |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Нечетный |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
|
200 |
300 |
350 |
400 |
250 |
300 |
400 |
200 |
250 |
300 |
|
|
|
0,8 |
0,6 |
0,7 |
0,5 |
0,9 |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
0,5 |
|
Рисунок 2.1
3 Задание №4. Четырехполюсники
Дана схема четырехполюсника (рисунки 3.1
– 3.10). Параметры электрической цепи заданы
в таблицах 2.1 -2.3.
Требуется:
3.1
Записать уравнение передачи четырехполюсника в А-, В-, Z-, Y-, F-, H- параметрах.
3.2 Определить А параметры
четырехполюсника, используя законы Кирхгофа и режимы холостого хода и короткого
замыкания. Проверить выполнимость соотношения 
.
3.3 Определить В-, или Z-, Y-, F-, H- параметры
четырехполюсника (согласно варианту таблицы 3.2). Проверить выполнение
соотношений 
, 
, 
, 
.
3.4 Определить характеристические
сопротивления 
и 
четырехполюсника,
используя А параметры и параметры холостого хода и короткого замыкания.
3.5 Определить
характеристическую постоянную передачи 
, ослабление 
, фазовую постоянную 
четырехполюсника,
используя А параметры и параметры холостого хода и короткого замыкания
четырехполюсника.
3.6 Определить
комплексные передаточные функции нагруженного на сопротивление нагрузки 
(таблица 3.3)
четырехполюсника 
и построить графики 
, вычислив параметры 
и 
четырехполюсника при
частоте 
(таблица 3.3).
3.7 Два заданных
четырехполюсника соединить каскадно, начертить схему результирующего
четырехполюсника, определить А – параметры и характеристическую постоянную
передачи 
сложного
четырехполюсника.
Таблица 3.1
|
Год поступления |
Первая буква фамилии |
|||||||||
|
Четный |
АБВ |
ГДЕ |
ЖЗИ |
КЛМ |
НОП |
РСТ |
УФХ |
ЦЧ |
ШЩ |
ЭЮЯ |
|
Нечетный |
ЭЮЯ |
ШЩ |
ЦЧ |
УФХ |
РСТ |
НОП |
КЛМ |
ЖЗИ |
ГДЕ |
АБВ |
|
№ схемы |
4.1 |
4.2 |
4.3 |
4.4 |
4.5 |
4.6 |
4.7 |
4.8 |
4.9 |
4.10 |
Таблица 3.2
|
Год поступления |
Последняя цифра зачетной книжки |
|||||||||
|
Четный |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Нечетный |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
60 |
50 |
80 |
100 |
120 |
130 |
150 |
80 |
100 |
120 |
|
|
100 |
200 |
120 |
150 |
200 |
100 |
200 |
120 |
150 |
160 |
|
|
120 |
100 |
150 |
180 |
150 |
120 |
100 |
140 |
80 |
100 |
|
Определить параметры |
B |
H |
Z |
Y |
F |
B |
H |
Z |
Y |
F |
Таблица 3.3
|
Год поступления |
Предпоследняя цифра зачетной книжки |
|||||||||
|
Четный |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Нечетный |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
160 |
120 |
130 |
250 |
300 |
200 |
150 |
180 |
230 |
185 |
|
|
1000 |
1500 |
1200 |
800 |
1300 |
2000 |
950 |
1125 |
1400 |
1100 |
Рисунок 3.1 Рисунок
3.2
Рисунок 3.3 Рисунок
3.4
Рисунок 3.5 Рисунок
3.6
Рисунок 3.7 Рисунок
3.8
Рисунок 3.9 Рисунок
3.10
Список литературы
1.
Белецкий А. Ф. Теория линейных электрических цепей. - М.: Радио и связь,
1986.-544с.
2. Шебес М. Р., Каблукова М.
В. Задачник по теории линейных электрических цепей. – М.: Высшая школа,
1990.-544с.
3. Добротворский И. Н.
Теория электрических цепей. Задачник: Учебное пособие для техникумов. – М.:
Радио и связь, 1994.-360с.
4. Воробиенко П.П. Теория
линейных электрических цепей. Сборник задач и упражнений: Учебное пособие для
вузов. – М.: Радио и связь, 1989.-328с.
5. Основы теории электрических цепей и электроники:
Учебник для вузов./ В.П. Бакалов, А.Н. Игнатов, Б. И. Крук.-М.: Радио и связь,
1989.-528с.
6.Фриск В.В. Основы теории цепей: Учебное пособие. –
М.: ИП РадиоСофт, 2002.-288с.
7.Бессонов Л.А. Теоретические
основы электротехники. Электрические цепи. – М.: Гардарики, 2001.-640с.
8. Бакалов В. П. Основы
теории цепей: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 2000.-592с.
9. Теоретические основы электротехники. В 3-х т.:
Учебник для вузов. – т.1,2 /К.С. Демирчян, Л. Р. Нейман, и др. – СПб.: Питер,
2003. – 576с.
Сводный план 2005 г., поз. 55
Зухра Исламовна Жолдыбаева
Татьяна Ивановна Коровченко
ТЭЦ. РЕЗОНАНС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ.
ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКИ.
Методические указания и задания к расчетно-графическим
работам №3,4
(для студентов очной формы обучения
специальности 050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации)
Редактор Ж.М. Сыздыкова
Подписано в печать _________ Формат
60х84 1/16
Тираж 250 экз. Бумага типографская№1
Объем 0,75 уч. - изд. л. Заказ
____. Цена 24 тенге.
Копировально-множительное бюро
Алматинского института энергетики и связи
050013, Алматы, Байтурсынова, 126
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебно-методической работе
___________________ Э.А.Сериков
«___»______________ 2005 г.
тэц. Резонанс
в электрических цепях. Четырехполюсники.
(для студентов колледжа и института)
СОГЛАСОВАНО
Рассмотрено и
одобрено на
Начальник
УМО заседании кафедры ТОЭ
__________О.З.Рутгайзер Протокол №3от «_» января 2005г.
«___»_____2005
г. Зав. кафедрой
ТОЭ
___________
В.И.Денисенко
Инженер
по стандартизации
Шилина
В.В.
_______________ Согласовано
«___»_____2005
г. Зав. кафедрой
РТ
___________
А.З.
Айтмагамбетов
«___»______2005г.
Редактор
Зав. кафедрой АЭС
Шилина
В.В.
__________________ ___________ А.Д. Джангозин
«____»________2005г. «___»______2005г.
Зав.
кафедрой ТКС
___________
С.В. Коньшин
«___»______2005 г.
Зав.
кафедрой ЭиКТ
___________А.
Берикулы
«___»_____2005
г.
Составители:
___________ З.И. Жолдыбаева
___________
Т.И.Коровченко
Алматы 2005