- •Автоматизированный анализ электрических цепей при гармонических воздействиях
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Варианты схем
- •Компьютерный анализ переходных процессов
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Численное решение уравнения первого порядка вида
- •Проверка
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение
- •Нелинейные резистивные элементы и цепи Цели работы. 1. Научиться экспериментально получать вольт-амперную характеристику нелинейного резистивного элемента.
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Результаты измерений для построения вах стабилитрона
- •Результаты расчета режима работы стабилитрона под нагрузкой
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование линейной однородной цепной схемы
- •Объект и средства исследования
- •Рабочее задание
- •Порядок выполнения работы
- •Распределение u (n) и I (n) в режиме холостого хода
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Компьютерный анализ режимов работы отрезков линии без потерь
- •Объект исследования
- •Рабочее задание
- •Методические указания и рекомендации
- •Программа домашней подготовки к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература Основная
- •Дополнительная (по применению пакета Mathсad)
- •Содержание
- •Основы теории цепей Методическое руководство к лабораторным работам
- •6 30092, Г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
Распределение u (n) и I (n) в режиме холостого хода
n |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
U (n), В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I (n), А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Повторить предыдущий опыт для короткозамкнутой цепной схемы (рис. 19.5). Результаты измерений занести в таблицу. Построить кривые распределений U (n), I (n) (n = 0…8).
Рис. 19.5
4. Исследовать режим согласованной нагрузки цепной схемы
(рис. 19.6). Тумблер «Режим» переключить в положение «нагрузка». Установить значение сопротивления нагрузки R равным модулю характеристического сопротивления схемы (R = Zc). Измерить распределение действующих значений напряжений U (n) и токов I (n) вдоль цепной схемы. Результаты измерений занести в соответствующую таблицу и представить кривыми U (n), I (n) (n = 0…8).
Рис. 19.6
5. Повторить предыдущий опыт для несогласованной нагрузки цепной схемы (R Zc) (рис. 19.7). Результаты измерений занести в соответствующую таблицу. Построить кривые распределений U (n), I (n). Сделать вывод о характере и причинах полученных распределений действующих значений напряжений U (n) и токов I (n) вдоль цепной схемы при различных граничных условиях.
Рис. 19.7
6. По известным значениям параметров элементов схемы звена найти теоретические кривые распределения действующих значений напряжения U (n) и тока I (n) (n = 0…8) вдоль однородной симметричной цепной схемы при всех условиях, указанных в пп. 2–5. Сопо-ставить экспериментальные и теоретические кривые и сделать заключения.
Методические указания и рекомендации
Цепные схемы собирают в лабораториях для исследования различных режимов работы линий передачи энергии, т.е. в качестве их физических (аналоговых) моделей. Исследуемый отрезок длиной l однородной линии с первичными параметрами L1, R1, C1 и G1 мысленно разбивают на N одинаковых участков l/N, каждый из которых моделируется неавтономным обратимым (НО) симметричным четырехполюсником с сосредоточенными элементами, определяемым комплексными характеристиками:
,
,
.
Для П-образной эквивалентной схемы такого четырехполюсника (рис. 19.8) – звена цепной схемы:
Рис. 19.8
,
где ,. Характеристическое сопротивление рассматриваемой цепной схемы равно характеристическому сопротивлению ее звена, а постоянные ослабления и фазыN-звенной цепной схемы в N раз больше соответствующих величин звена. В этой работе нумерация звеньев идет от начала цепной схемы (т.е. от источника), что предопределило не самую удобную систему описания распределений комплексов действующих значений напряжения Un = U(n) и тока In = I (n) вдоль цепной схемы:
,
, n = 0…8.
Сходство уравнений конечной цепной схемы и отрезка линии станет более заметным, если систему дискретных координат k связать с концом цепной схемы (k = 0):
,
, k = 8 – n = 0…8.
При пассивной нагрузке Uí = Zí Ií и Ií = Yí Uí значения Uk и Ik связаны линейными взаимообратными соотношениями Uk = Zk Ik и Ik = Yk Uk,
в которых
.
Таким образом, формально уравнения отрезков однородной линии и симметричной цепной схемы отличаются лишь допустимыми значениями своих аргументов (непрерывных или дискретных) и обозначениями их сомножителей (g или Г). Правда, формулы, определяющие характеристические параметры этих различных по своей сути компонентов цепи, конечно, различны. В остальном, все свойства отрезка однородной линии и его аналоговой модели – отрезка цепной симметричной однородной схемы – тождественны.