Анализ электрической цепи синусоидального тока, вариант 15

Цепи синусоидального тока получили широкое распространение в промышленности и быту. Причиной этого служат экономичность передачи электрической энергии синусоидального тока и удобство трансформации уровня напряжения и других преобразований энергии. В промышленности применяют в основном трёхфазные цепи, а в быту – однофазные.

По указанным причинам огромное значение в инженерной подготовке имеет умение проводить анализ и синтез синусоидальных цепей. В связи с эти разработан богатый математический аппарат всестороннего исследования данных цепей, рассмотрены и описаны особенности изменения токов и напряжений, а также энергетические аспекты процессов в таких цепях.

В ходе расчёта цепей определяются амплитуды и начальные фазы токов и напряжений на каждом элементе или группе элементов цепи, составляется баланс энергии как активной, так и реактивной или комплексной, в целях проверки и наглядного отображения результатов строятся векторные диаграммы токов и напряжений.

Цель курсовой работы состоит в практическом освоении методов расчёта простых и сложных электрических цепей синусоидального тока.

2. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Техническое задание

В курсовой работе требуется:

1. Составить на основе законов Кирхгофа систему уравнений, необходимую для расчёта токов в ветвях цепи и записать её в двух формах: дифференциальной и символической.
2. Рассчитать комплексное сопротивление для цепи Z_Э.
3. Рассчитать токи в ветвях цепи, используя любой метод расчёта.
4. Рассчитать падение напряжения на всех элементах цепи построить векторную диаграмму всех токов в цепи и напряжений на всех её элементах. На векторной диаграмме показать выполнение первого и второго законов Кирхгофа.
5. Записать мгновенные значения напряжения между узлами цепи и тока в одной из ветвей схемы и построить их временные зависимости в одних осях координат. Показать на временной диаграмме начальные фазы напряжения, тока и угол сдвига фаз между ними.

Схема показана на рисунке 2.1. Параметры элементов цепи заданы в таблице 2.1. Требуемая конфигурация схемы определяется таблицей 2.2.

1. Попов В.П. Основы теории цепей [Текст] / В.П. Попов. – М. : Высшая школа, 1985. – 420 с.

2. Питолин В.М. Основы электротехники : учебное пособие [Текст] / В.М. Питолин, А.Т. Селезнев. – Воронеж : ВИВТ, 2004, 162 с.

3. Львович И.Я. Схемотехника и электроника : учебное пособие [Текст] / И.Я. Львович, А.Т. Селезнев. – Воронеж : ВИВТ Издательство «Научная книга», 2004. – 335с.

4. Иванов И.И. Электротехника и основы электроники : учебник [Текст] / И.И. Иванов, Г.И. Соловьев, В.Я. Фролов. – 7-е изд., перераб. и доп. – СПб. : Издательство «Лань», 2012. – 736 с.

5. Улахович Д.А. Основы теории линейных электрических цепей : учебное пособие [Текст] / Д.А. Улахович. – СПб. : БХВ-Петербург, 2009. – 816 с.

6. Дьяконов В.П. Mathcad : специальный справочник [Текст]/ В.П. Дьяконов. – СПб. : Питер, 2001. – 529 с.