ТЭЦ ДКР. Методические указания для выполнения домашней контрольной работы по темам Резонансные явления в электрических цепей
 Скачать 1.11 Mb.
|
|
2. Содержание разделов дисциплины 1. Частотные характеристики электрических цепей Понятие о комплексных частотных характеристиках линейных цепей и систем. Входные и передаточные КЧХ. Амплитудно-частотная, фазо - частотная и амплитудно-фазовая характеристики. Комплексные частотные характеристики идеализированных двухполюсных элементов. АЧХ и ФЧХ последовательных цепей с реактивными элементами. 2. Резонансные явления в электрических цепях Условие резонанса. Резонанс в последовательном контуре. Понятие резонансной частоты, добротности, характеристического сопротивления. Частотные характеристики последовательного контура. Частотные характеристики высокодобротного последовательного контура вблизи резонансной частоты. Понятие расстройки. Виды расстроек: абсолютная, относительная и обобщенная. Понятие избирательности резонансного контура. Полоса пропускания и методы ее определения. Влияние нагрузки и внутреннего сопротивления генератора на избирательные свойства контура. Резонанс в параллельном контуре. Резонансная частота. Частотные характеристики параллельного контура. Контур с неполным включением источника и нагрузки. 3. Основы теории четырехполюсников. Классификация четырехполюсников. Основные уравнения и системы первичных параметров неавтономных четырехполюсников. Схемы замещения. Входное сопротивление четырехполюсников. Экспериментальное определение первичных параметров. Соединения четырехполюсников. Определение первичных параметров составных четырехполюсников. Характеристические параметры и комплексные частотные характеристики неавтономных четырехполюсников. Комплексные частотные характеристики четырёхполюсников при произвольной нагрузке. 4. Анализ переходных процессов в электрических цепях классическим методом Возникновение переходных процессов. Законы коммутации и начальные условия. Классический метод анализа переходных процессов. Свободный и вынужденный режимы. Определение постоянных интегрирования. Общая схема применения метода. Переходные процессы в цепях первого и второго порядка. Зависимость характера переходных процессов от расположения корней характеристического уравнения на комплексной плоскости. 5. Анализ переходных процессов в электрических цепях операторным методом Операторный метод анализа переходных процессов. Прямое и обратное преобразования Лапласа. Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме. Операторные схемы замещения идеализированных пассивных элементов. Учет ненулевых начальных условий. Общая схема применения метода. 6. Нелинейные электрические цепи при постоянном воздействии Понятие нелинейного элемента и нелинейной электрической цепи. Виды нелинейных элементов. Методы расчета нелинейных электрических цепей с одним или несколькими нелинейными элементами. Последовательное и параллельное преобразование в нелинейных электрических цепях. Использование метода эквивалентного генератора для расчета нелинейной электрической цепи. 7. Нелинейные электрические цепи при гармоническом воздействии Понятие аппроксимации характеристик нелинейных элементов. Методы аппроксимации характеристик нелинейных элементов: полиномиальная и линейно-кусочная. Понятие аппроксимирующая и аппроксимируемая функции. Погрешность аппроксимации и методы их определения. Определение реакции нелинейной цепи методом трех ординат. Понятие напряжения и угла отсечки. Расчет спектра сигнала на выходе нелинейной цепи. 8. Электрические фильтры. Понятие электрического фильтра. Классификация фильтров: по используемой элементной базе, по расположению полосы пропускания на шкале частот, по функции фильтрации. Принцип построения характеристик электрических фильтров с функциями Баттерворта и Чебышева. Понятие порядка фильтров. Их сравнительная характеристика. 9. Построение пассивных электрических фильтров Понятие пассивного фильтра. Общий принцип построения пассивных фильтров. Использование каталожного метода для построения фильтров. П-образные и Т-образные схемы построения ФНЧ различных порядков. Понятие НЧ-прототип. Принцип преобразования НЧ-прототипа в схемы ФВЧ и ПФ. 3. Требования к оформлению домашней контрольной работы Домашняя контрольная работа выполняются на листах формата А4, в печатном виде. Работа должна содержать: 1. Титульный лист, оформленный в соответствии с требованиями 2. Задание и исходные данные к каждой задаче (включая схему). 3. Решение задачи. К исходным данным относятся: текст задачи, который переписывается полностью, как написано в настоящих методических указаниях, числовые исходные данные, которые записываются в виде буквенного обозначения, числового значения с указанием единиц измерения и схемы, которая перерисовывается, так, как она нарисована в задании, если не указано иное в самой задаче. Числовые данные переписываются только для своего варианта. Если исходные данные оформлены с отклонением от данных требований, то работа НЕ ПРИНЕМАЕТСЯ! Решение задач должно быть подробным и понятным. Если в процессе решения задачи происходит преобразование схем, то необходимо нарисовать схему на каждом этапе преобразования. Расчеты оформляются следующим образом. Сначала приводится расчетная формула без подстановки числовых данных. С правого края текста указывается номер формулы в круглых скобках. Формула размещается посередине строки. После формулы, в следующей строке пишется слов «где», и приводится расшифровка всех обозначений формулы. После этого в новой строке, в формулу, подставляются числовые значения, и выполняется расчет. В ответе к формуле обязательно указываются единицы измерения, если они есть. Рассмотрим пример оформления расчета тока протекающего через резистивный элемент.  (1)где I – ток, протекающий через резистивный элемент; U – напряжение, приложенное к резистивному элементу; R – сопротивление резистивного элемента.  Если обозначение в формуле раньше расшифровывалось, то повторно его расшифровывать не надо. Если в формуле все обозначения раньше расшифровывались, то сразу после формулы можно приводить расчет. Пример показан ниже.  (1)Если формулы оформлены без учета указанных требований, то работа НЕ ПРИНЕМАЕТСЯ! Таблица отделяется от текста сверху и снизу пустыми строками. Она выравнивается по ширине строки. Если таблица маленькая, то она центрируется. Название таблицы пишется над таблицей, выравнивая его по левому краю таблицы. Сокращать слово «таблица», как в названии, так и в тексте НЕЛЬЗЯ. Пропуск строки между названием таблицы и самой таблицей НЕ ДОПУСКАЕТСЯ. Так же НЕЛЬЗЯ оставлять название таблицы на одном листе, а таблицу переносить на другой лист, т. к. оно является частью таблицы. Точка в конце названия таблицы НЕ СТАВИТСЯ. В тексте ДО ТАБЛИЦЫ делается ссылка на эту таблицы. Например: «Результаты расчетов сведем в таблицу 1» и т. д. При отсутствии ссылки на таблицу лист необходимо ПЕРЕДЕЛАТЬ. Пример оформления таблицы показан ниже.. Таблица 1 – Номинальные и экспериментальные значения резистивных элементов
|