Расчет переходных процессов в электрических цепях
Министерство
образования и науки РФ
Государственное
образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Рязанский
государственный радиотехнический университет»
Кафедра
промышленной электроники
Курсовой
проект.
Дисциплина:
Теоретические основы электротехники
Тема:
Расчет переходных процессов в электрических цепях
Выполнил:
Семёнов
В.В.
Проверил:
Фокин
А.Н.
Рязань
2012
Вариант №17.
Исходные данные:
а=0
b=2
c=0
k=1
m=7
Задание №1
Расчет переходных процессов в цепи первого порядка.
Исходные данные:
1. 
- независимая переменная
2. Составим ДУ для переходного
процесса: 
. Определим начальные
условия, по которым рассчитаем постоянные интегрирования в решении ДУ: 
4. Запишем решение ДУ для
свободной составляющей: 
Составим характеристическое уравнение и найдем
его корни:
Постоянная времени электрической цепи:
5. Определим принужденную составляющую:
6. Запишем общее решение ДУ: 
Найдем постоянную интегрирования А: 
7. Рассчитаем напряжение на L:
|
t, мкс
|
0
|
0,4
|
0,8
|
1,2
|
1,6
|
2,0
|
2,4
|
2,8
|
3,2
|
3,6
|
|
|
2,88
|
1,75
|
1,06
|
0,64
|
0,39
|
0,24
|
0,14
|
0,09
|
0,05
|
0,03
|
0,02
|
|
|
1,7
|
1,82
|
1,89
|
1,93
|
1,96
|
1,98
|
1,99
|
1,99
|
1,99
|
2
|
2
|
8. Найдем напряжения на активных элементах:
|
t, мкс
|
0
|
0,4
|
0,8
|
1,2
|
1,6
|
2,0
|
2,4
|
2,8
|
3,2
|
3,6
|
4,0
|
|
|
3,4
|
3,64
|
3,78
|
3,87
|
3,92
|
3,95
|
3,97
|
3,98
|
3,99
|
3,99
|
4
|
|
|
13,6
|
14,54
|
15,12
|
15,46
|
15,68
|
15,8
|
15,88
|
15,93
|
15,96
|
15,97
|
15,98
|
9. Временные диаграммы токов и напряжений.
Расчет переходных процессов в цепи второго
порядка.
Исходные данные:
1.
2. Составим ДУ: 
3. Определим начальные условия 
4. Запишем решение ДУ для свободной
составляющей:
Составим характеристическое
уравнение:
Постоянная времени затухания:
5. Определим принужденные составляющие.
6.
Найдем
ток на емкости и определим постоянные интегрирования 
.
7. Временные диаграммы.
Задание №3
Расчет процессов в нелинейной цепи.
Исходные данные:
- постоянная составляющая входного
сигнала
- пороговое напряжение нелинейного
элемента
- амплитуда
переменной составляющей входного напряжения
- крутизна ВАХ нелинейного элемента
- период колебаний
1. Рассчитаем угол отсечки 
, в радианах и градусах:
2. Найдем амплитуду тока диода:
3. Запишем выражение для мгновенного значения
тока:
5.
Временные
диаграммы напряжения 
и тока 
:
. Вычислим амплитуду 1-ой гармоники тока:
7. Рассчитаем остальные гармоники, используя
общее выражение:
Заключение
электрический ток цепь
напряжение
В данной работе я научился
рассчитывать переходные процессы в цепи 1-го и 2-го порядка, а также
рассчитывать формы и спектры сигналов при нелинейных преобразованиях.