49329

Цепи постоянного тока

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Оглавление Цель курсовой работы Постановка задачи Расчет схемы Определение токов и напряжений в ветвях методом контурных токов Определение токов и напряжений в ветвях методом узловых потенциалов Баланс мощности Определение номинальных значений пассивных элементов цепи R LC Моделирование Список использованной литературы Целью курсовой работы является закрепление и...

Русский

2013-12-25

136.43 KB

15 чел.

ИНСТИТУТ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И УПРАВЛЕНИЯ

Кафедра персональной электроники

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ПО КУРСУ ОСНОВЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И СВЯЗИ

ТЕМА:

Цепи постоянного тока

 

Выполнил: студент 2142 группы 2 курса

ИСАУ

Щабло К. В.

Руководитель:

доцент Покровский В.Н.

Дата защиты:_______________________

Оценка:___________________________

__________________________________

 (подпись руководителя)



Оглавление

Цель курсовой работы 2

Постановка задачи 3

Расчет схемы 4

Определение токов и напряжений в ветвях методом контурных токов 4

Определение токов и напряжений в ветвях методом узловых потенциалов 7

Баланс мощности 9

Определение номинальных значений пассивных элементов цепи (R, L,C) 10

Моделирование 11

Список использованной литературы 12


Цель курсовой работы

Целью курсовой работы является закрепление и углубление студентом полученных теоретических знаний и технических навыков по изучению основных методов расчёта электрических цепей переменного тока, а также применение полученных знаний на ЭВМ (программа Electronics Workbench).


Постановка задачи

Для данной схемы:

Рисунок 1 Изначальная схема

со следующими исходными данными:

Последняя цифра в шифре

e1 (В)

e2 (В)

Z1 (Ом)

Z2 (Ом)

Z3 (Ом)

Z4 (Ом)

Z5 (Ом)

3

8Cos108t

3Cos108t

6-j5

1-j4

3,2+j1,2

8,4-j5,4

j2,3

Таблица 1 Начальные значения

Рассчитать токи и напряжения в ветвях заданной электрической цепи, использую методы контурных токов и узловых напряжений.

Полученные этими методами решения необходимо сопоставить между собой и проверить их правильность по балансу мощности.

Смоделировать схему с помощью программы анализа электронных схем Electronics Workbench.


Расчет схемы

Определение токов и напряжений в ветвях методом контурных токов

Направления токов в ветвях и направления обхода контуров выбираем произвольным образом.

Рисунок 2 Схема направлений тока

Пусть

 (1)

Составим систему уравнений для независимых контуров по правилам метода контурных токов:

 (2)

Решая данную систему с помощью математического пакета Mathcad:

Рисунок 3 Решение уравнения (2) в среде Mathcad

Получим следующие значения:

 (3)

Для нахождения остальных токов составим уравнения по первому закону Кирхгофа для узлов 1, 2:

 (4)

Получаем:

 (5)

Теперь найдем напряжения:

 (6)

 (7)

 (8)

 (9)

 (10)

Рассчитаем данные напряжения с помощью математического пакета Mathcad:

Рисунок 4 Расчет напряжений в среде Mathcad

Получаем:

 (11)

 (12)

 (13)

 (14)

 (15)


Определение токов и напряжений в ветвях методом узловых потенциалов

Обозначаем узлы:

Рисунок 5 Схема узлов

Запишем уравнения по методу узловых потенциалов для 1 и 2 узлов схемы:

 (16)

Решая данную систему с помощью математического пакета Mathcad:

Рисунок 6 Решение уравнения (16) в среде Mathcad

Решая данную систему уравнений, получим:

 (17)

 (18)

 (19)

 (20)

 (21)


Баланс мощности

В любой электрической цепи должен соблюдаться закон сохранения энергии, т.е. активная расходуемая в пассивных элементах цепи мощность должна быть равна сумме активных мощностей всех источников:

 (22)

где m - число активных сопротивлений; n - число источников энергии;

Решая данное уравнение с помощью математического пакета Mathcad:

Рисунок 7 Расчет уравнения (22) в среде Mathcad

Баланс мощности показал, что расчет токов был проведен без ошибок.


Определение номинальных значений пассивных элементов цепи (R, L,C)

 (23)

 (24)

Находим номинальные значения уравнение с помощью математического пакета Mathcad:

Рисунок 8 Расчет номинальных значений

Тогда получаем:

 6 Ом (25)

 1 Ом (26)

 3,2 Ом (27)

 8,4 Ом (28)

 0 Ом (29)


Моделирование

Рисунок 9 Схема моделирования


Список использованной литературы

  1.  Лекции по Основам Электротехники и Электроники – В. Н. Покровский.

Выполнил:

« »   200__г.    Щабло К.В.       ________________________ 

Проверил:

« »   200__г.    Покровский В.В.    


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78883. Наука в условиях европейского Средневековья 28.5 KB
  Большое значение для развития науки имело открытие университетов. Другой предпосылкой будущего расцвета науки послужило развитие техники. Наступала новая эпоха в развитии цивилизации и науки. Однако в сфере науки не было совершено прорыва.
78884. Становление науки классического типа 30.5 KB
  Фарадей обнаружил взаимосвязь между электричеством и магнетизмом, ввел понятия электрического и магнитного полей, выдвинул идею о существовании электромагнитного поля. Максвелл создал электродинамику и статистическую физику, построил теорию электромагнитного поля, предсказал существование электромагнитных волн, выдвинул идею об электромагнитной природе света.
78885. Проблема методов познания в философии Нового времени 29.5 KB
  Проблема методов познания в философии Нового времени Наука находится в центре внимания главных философских направлений XVII XVIII вв. Основные области философии этого времени онтология и гносеология. ontos сущее и logos слово понятие учение учение о бытии как таковом знании об истинно существующем раздел философии изучающий фундаментальные принципы бытия наиболее общие сущности и категории сущего Гносеология позже стал употребляться термин эпистемология в переводе с греческого теория познания раздел философии в...
78886. Особенности неклассической науки 31 KB
  Особенности неклассической науки Опора науки Нового времени на эксперимент развитие механики заложили фундамент для установления связи науки с производством. В результате разрешения кризиса произошла новая научная революция начавшаяся в физике и охватившая все основные отрасли науки Она связана прежде всего с именами МЛланка 1858 1947 и А. Механическая картина мира классической науки была рассчитана на относительно малые скорости которые абсолютно не укладывались во внутреннюю логику новых...
78887. Наука и философия. Концепции взаимоотношений философии и науки 29.5 KB
  Наука и философия Нау́ка особый вид человеческой познавательной деятельности направленный на получениеуточнение и производство объективных системноорганизованных и обоснованных знаний о природе обществе и мышлении. Философия обычно описывается как теория или наука одна из форм мировоззрения одна из форм человеческой деятельности особый способ познания. Отличия философии от науки: 1 философия целостное знание наука отдельные дисциплины; 2 философия ценностное знание в науке главное истина. Яковлевой...
78888. Структура теоретического знания 32 KB
  Теоретический уровень научного познания как и эмпирический имеет ряд подуровней среди которых можно выделить следующие по степени общности: а аксиомы теоретические законы; б частные теоретические законы описывающие структуру свойства и поведение идеализированных объектов; в частные единичные высказывания утверждающие нечто о конкретных во времени и пространстве состояниях свойствах и отношениях некоторых идеализированных объектов Абстрагирование и идеализация начало теоретического познания. Научные законы регулярные...
78889. Соотношение эмпирии и теории 24.5 KB
  Соотношение эмпирии и теории. Осознание этого в методологии науки обострило вопрос о том как же эмпирическое знание может быть критерием истинности теории Дело в том что несмотря на теоретическую нагруженность эмпирический уровень является более устойчивым более прочным чем теоретический. Если бы было иначе то получался бы логический круг и тогда эмпирия ничего не проверяла бы в теории. Поскольку эмпирией проверяются теории другого уровня постольку эксперимент выступает как критерий истинности теории.
78891. Основания науки 32 KB
  Основания науки Наука выступая как целостная развивающаяся система имеет собственные основания обладает идеалами и нормами исследования. Эти характеристики пронизывают науку и как специфическую форму деятельности и как совокупность дисциплинарных знаний и как социальный институт К основаниям науки относят фундаментальные принципы понятийный аппарат идеалы нормы и стандарты научного исследования. Принято считать что зрелая состоявшаяся наука возможна лишь тогда когда можно установить лежащую в ее основаниях научную картину мира...