- •II курс (2 семестр) Содержание
- •1. Понятие о колебаниях негармонической формы. Математическая модель негармонического периодического процесса, выраженная тригонометрическим рядом Фурье
- •2. Виды симметрии периодических негармонических сигналов. Спектр негармонического периодического процесса
- •3. Максимальное, действующее и среднее за период значения напряжений (токов) при негармоническом воздействии. Коэффициенты амплитуды и искажений
- •4. Цепи r, l, c при негармоническом воздействии. Составление уравнения тока данных электрических цепей при негармоническом напряжении на входе
- •5. Методика расчёта электрических цепей при негармоническом воздействии (на примере)
- •8. Идеальный и реальный колебательные контура. Основные характеристики колебательного контура (свободные колебания, частота и период свободных колебаний, характеристическое сопротивление, добротность)
- •11. Передаточные ачх и фчх последовательного колебательного контура, его избирательные свойства. Полоса пропускания. Прохождение через колебательный контур сигналов негармонической формы
- •13. Подключение параллельного колебательного контура к источникам напряжения и тока. Избирательность параллельного колебательного контура
- •14. Входные ачх и фчх параллельного колебательного контура. Характер реактивного сопротивления параллельного колебательного контура на резонансной частоте и на частотах больше и меньше резонансной
- •15. Передаточные ачх параллельного колебательного контура. Эквивалентная добротность, полоса пропускания. Прохождение через колебательный контур сигналов негармонической формы
- •16. Виды параллельных колебательных контуров. Контуры с неполным включением
- •Дополнение. Сравнение последовательного и параллельного контуров
- •19. Понятие о связанных системах. Виды связи. Коэффициент связи
- •20. Связанные контура. Преобразование двухконтурной схемы одноконтурной схемой замещения. Входное сопротивление
- •21. Вносимые сопротивления, их формулы. Влияние вторичного контура на процессы в первичном. Физический смысл вносимых сопротивлений
- •22. Резонансы в связанных колебательных системах. Первый и второй частные резонансы
- •23. Полный и сложный резонансы в связанных колебательных системах. Слабая, сильная и критическая связь
- •24. Передаточные характеристики связанных колебательных систем. Полоса пропускания при изменении степени связи между контурами
- •I закон коммутации
- •II закон коммутации
- •26. Анализ процессов при включении последовательной rl-цепи на постоянное напряжение классическим методом
- •27. Анализ процессов при коротком замыкании последовательной rl-цепи классическим методом
- •28. Анализ процессов заряда конденсатора классическим методом
- •29. Анализ процессов разряда конденсатора классическим методом
- •30. Операторный метод расчета. Основные положения операторного метода. Схемные функции к операторной форме. Расчёт цепи операторным методом на примере
- •31. Единичная и импульсная функции. Переходная и импульсная характеристики цепи
- •32. Переходные процессы в цепях 2-го порядка. Переходные процессы в последовательной rlc цепи при её включении на постоянное и синусоидальное напряжение
- •33. Понятие о четырёхполюсниках. Классификация четырехполюсников. Эквивалентные схемы четырёхполюсников. Уравнение пассивного четырехполюсника в a-параметрах и h-параметрах
- •34. Характеристическое сопротивление четырехполюсника. Расчет характеристического сопротивления методом холостого хода и короткого замыкания. Согласованный четырехполюсник
- •35. Нагрузочный режим работы четырехполюсника. Рабочее затухание четырехполюсника в логарифмических единицах. Каскадное соединение четырехполюсников
- •36. Дифференцирующие цепи. Область применения. Принципиальные электрические схемы. Анализ работы цепи при воздействии сигналов различной формы. Активные дифференцирующие цепи
- •37. Интегрирующие цепи. Область применения. Принципиальные электрические схемы. Анализ работы цепи при воздействии сигналов различной формы. Активные интегрирующие цепи
- •38. Понятие об электрических фильтрах, их классификация. Определения полосы пропускания и полосы задерживания фильтров
- •39. Фильтры нижних частот Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания. Порядок расчета фильтра
- •40. Фильтры верхних частот Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания. Порядок расчета фильтра
- •41. Полосовые фильтры Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания. Порядок расчета фильтра
- •42. Режекторные фильтры Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания
- •44. Электрические схемы фильтров Золотарева. Характеристики рабочего затухания фнч, фвч, пф Золотарева. Физический смысл работы фильтров
- •45. Активные фильтры. Особенности, принципиальные электрические схемы фильтров нижних и верхних частот. Понятие о расчете параметров фильтров
- •46. Активные фильтры. Особенности, принципиальные электрические схемы полосовых фильтров. Линии задержки
- •47. Синтез электрических цепей. Задача синтеза электрических цепей. Неоднозначность решения задач синтеза и проблема выбора решения. Методы синтеза пассивного двухполюсника
19. Понятие о связанных системах. Виды связи. Коэффициент связи
Связанныминазываются системы, когда энергия из одного контура передаётся в другой, в результате чего контура обмениваются энергией.
Контур, в котором находится источник, называется первичным, а в который передаётся энергия —вторичным.
Элемент, общий для обоих контуром называется сопротивлением связи. В зависимости от него различают:
индуктивную (автотрансформаторную и трансформаторную) связь;
внутреннюю емкостную связь;
внешнюю емкостную связь.
Трансформаторная связь
При прохождении тока по первичному контуру возникает переменный магнитный поток. Этот поток пронизывает вторичную обмотку и наводит в ней ЭДС взаимной индукции, от которой потечёт ток .
Автотрансформаторное включение
При прохождении тока по первой катушке возникает падение напряжения на Lсв. От него потечёт токI2.
Внутренняя емкостная связь
При прохождении тока по первичному контуру возникает падение напряжения на Cсв, от него потечёт токI2.
Коэффициент связипоказывает степень электрической или магнитной связи между контурами. Изменяется от 0 до 1.
, где
— реактивное сопротивление связи
x1иx2— сопротивление первичного и вторичного контуров, имеющие тот же характер, что и сопротивление связи.
Для схем соответственно:
1)
2)
3)
20. Связанные контура. Преобразование двухконтурной схемы одноконтурной схемой замещения. Входное сопротивление
Составим уравнение по методу контурных токов:
На практике xсвочень мало, и в данных формулах им можно пренебречь.
Вторые слагаемые — вносимые сопротивления:
21. Вносимые сопротивления, их формулы. Влияние вторичного контура на процессы в первичном. Физический смысл вносимых сопротивлений
Настроим оба контура в резонанс, тогда .
Построим для момента резонанса векторную диаграмму:
Ток I1совпадает по фазе сE1, т. к. в первичном контуре резонанс.
ЭДС взаимоиндукции E2отстаёт от токаI1на 90°. ТокI2совпадает сE2, т. к. во вторичном контуре резонанс.
От тока I2образуется свой магнитный поток, который пронизывается первую катушку и наводит в ней—противо-ЭДС. Эта ЭДС отстаёт от токаI2на 90°.
Если бы контур был одиночным, то:
В связанной системе:
, т. е. ток в первичном контуре уменьшается.
Расчёт тока ведётся по следующей формуле:
Ток тоже уменьшается по этой формуле, и на практике это уменьшение учитывают с помощью Rвн.
Физический смысл вносимых сопротивлений
Rвн— расчётная величина, которая учитывает уменьшение первичного тока из-за влияния вторичного контура (возникновение противо-ЭДС).
Под действием вторичного контура изменяется резонансная частота первичного. Это изменение учитывают с помощью xвн. Знак «–» означает, что еслиx2имеет индуктивный характер, то в первичный контур вносится емкостное сопротивление, и наоборот.
22. Резонансы в связанных колебательных системах. Первый и второй частные резонансы
Настроить связанные контура в резонанс— значит получить максимальный ток во вторичном контуре. Этого можно добиться, изменяяC1,C2или связь между контурами.
При этом получается первый частный, второй частный, полный и сложный резонансы.
Первый частныйрезонанс получается изменениемC1,второй частный— изменениемC2,полный резонанс— оба контура настроены в резонанс, а затем изменяют связь между контурами, добиваясь максимального тока.Сложный резонанс— сочетание одного из частных резонансов с подбором сопротивления связи.
Первый частный резонанс
E1иf—const
Изменяем C1, настраиваем на частоту.
изменяется
изменяется
При любом резонансе реактивное сопротивление контура равно 0.
— условие первого частного резонанса
От максимального тока I10 образуется максимальный магнитный поток, который наводит во второй катушке максимальную ЭДС взаимной индукцииE2. От неё потечёт максимальный ток:
Вывод:при первом частном резонансе токI2максимальный, но не самый большой из возможных.
Второй частный резонанс
Чтобы настроить второй частный резонанс, источник временно переносится из первичного контура во вторичный, тогда во вторичный контур вносится сопротивление .
E1иf—const
Изменяем C2, настраиваем на частоту.
изменяется
изменяется
, =>
— условие второго частного резонанса
Т. к. , то сопротивление второго контураZ2минимально, и ток
Вывод:при втором частном резонансе токI2максимальный, но не самый большой из возможных.