Переходные процессы в линейных электрических цепях: Методические указания к выполнению расчётно-графической работы

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

« СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ »

Кафедра электротехники и электрооборудования

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

Методические  указания к выполнению расчётно-графической

работы  для студентов  электротехнических  специальностей

по курсу  «Теоретические  основы электротехники»

Новокузнецк

2010

УДК  621.34 ( 075 )

П   

Рецензент

Кандидат технических наук,

профессор кафедры автоматизированного

электропривода и  промышленной

электроники СибГИУ

П. Н. Кунинин

        П    . Переходные процессы в линейных электрических цепях: Метод. указ. / Сост.:  В.С. Князев: СибГИУ.  –  Новокузнецк, 2010, – 40с., ил.

 Приведены варианты индивидуальных заданий для выполнения расчётно-графической работы по расчёту переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами классическим и операторным методами. Излагается методика выполнения расчётно-графической работы, приведены примеры расчёта переходных процессов классическим и операторным методами в электрических цепях с постоянными и синусоидальными источниками энергии.

Методические указания предназначены для студентов электротехнических специальностей всех форм обучения.

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Теоретические основы электротехники» является общетеоретической базовой дисциплиной, которая дает фундаментальные знания основных принципов построения и функционирования электротехнических и электронных устройств. Эти знания в дальнейшем получают развитие в специальных профилирующих дисциплинах при подготовке специалистов электротехнического профиля.

В курсе «Теоретические основы электротехники» знания электромагнитных явлений и процессов, рассмотренных в курсе физики, развиваются в направлении разработки методов анализа, расчета и экспериментального исследования электрических и магнитных цепей, электрических и магнитных полей         современных электротехнических и электронных  устройств.

Для углубления и закрепления теоретических знаний и навыков, получаемых на лекционных и практических занятиях, учебными планами предусмотрено по основным разделам курса выполнение студентами индивидуальных расчётно-графических работ.

 B предлагаемой работе рассматривается методика расчёта переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами классическим и операторным методами.

ЗАДАЧА 1

РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНЫХ  ПРОЦЕССОВ

  В  ЛИНЕЙНОЙ  ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩЕЙ  

ИСТОЧНИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Содержание задачи

На рисунке 1 изображена базовая схема электрической цепи, содержащая пассивные элементы и источники постоянной ЭДС.

       

          Рисунок 1 – Общая схема электрической цепи, содержащей

                                источники постоянной ЭДС

 В таблице 1 приведены варианты значений базовых параметров элементов электрической цепи, одинаковые для всех студентов учебной группы. Номер варианта задания для учебной группы выбирается по указанию преподавателя. 

В таблице 2 приведены номера индивидуальных вариантов схемы электрической цепи. Номер варианта цепи соответствует номеру студента в журнале группы. По этому номеру определяются имеющиеся в заданной электрической цепи пассивные элементы и источник постоянной ЭДС, переводные коэффициенты параметров  элементов цепи, задаётся последовательность срабатывания двух ключей.

Требуется:

1. По указанному варианту для учебной группы из таблицы 1 выписать значения базовых параметров элементов электрической цепи. По данным таблицы 2 определяются элементы  из имеющихся на базовой схеме рисунка 1, которые присутствуют в индивидуальном варианте схемы.

Нарисовать схему электрической цепи, в которой происходят коммутации ключей. Указать на схеме электрической цепи имеющиеся два ключа (обозначить первый ключ К₁ , а второй ключ обозначить К₂).

Примечания:

1) активное сопротивление всех катушек индуктивности для всех вариантов задачи одинаково: R_к = 8 Ом;

2) если в ветви схемы индивидуального варианта задачи отсутствует какая-либо индуктивность, то на схеме электрической цепи её активное сопротивление R_к также не указывается.

Параметры элементов цепи индивидуального задания определяются на основании базовых параметров элементов (таблица 1) и указанных в таблице 2 переводных коэффициентов по формулам:

 R₁ = k_R Ч R₁₀ ;                  L₁ = k_L Ч L₁₀ ;             C₁ = k_C Ч C₁₀ ;

            R₂ = k_R Ч R₂₀ ;                  L₂ = k_L Ч L₂₀ ;             C₂ = k_C Ч C₂₀ ;

            R₃ = k_R Ч R₃₀ ;                  L₃ = k_L Ч L₃₀ ;             C₃ = k_C Ч C₃₀ . 

2. Указать на схеме положительные направления токов в ветвях электрической цепи.