- •Общая электротехника и электроника
- •Общая электротехника и электроника
- •Введение
- •Общая методика формирования топологических матриц и матриц исходных данных для расчета электрических цепей
- •Задание к выполнению расчетно-графических работ №1 и 2
- •Задание к выполнению расчетно-графических работ №3 и 4
- •Задание к выполнению расчетно-графических работ № 5 - 7
- •Расчетно-графическая работа №1 Расчет линейных электрических цепей с источниками постоянной эдс и токов методом узловых напряжений
- •1.1. Цель работы
- •1.2. Подготовка к работе
- •Вопросы для самопроверки
- •Расчетно-графическая работа №2 Расчет линейных электрических цепей с источниками постоянных эдс и токов методом контурных токов
- •2.3. Цель работы
- •2.2. Подготовка к работе
- •2.3. Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Расчетно-графическая работа №3 Расчет линейных электрических цепей с источниками синусоидальных эдс и токов методом узловых напряжений
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Подготовка к работе
- •Вопросы для самопроверки
- •Расчетно-графическая работа №4 Расчет линейных электрических цепей с источниками синусоидальных эдс и токов методом контурных токов
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Подготовка к работе
- •4.3. Порядок выполнения работы
- •Расчетно-графическая работа №5 Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях операторным методом
- •5.1. Цель работы
- •5.2. Подготовка к работе
- •Вопросы для самопроверки
- •Расчетно-графическая работа №6 Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях методом переменных состояний
- •6.1. Цель работы
- •6.2. Подготовка к работе
- •Вопросы для самопроверки
- •Расчетно-графическая работа №7 Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях численными методами
- •7.1. Цель работы
- •7.2. Подготовка к работе
- •7.3. Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Оглавление
- •Общая электротехника и электроника
Расчетно-графическая работа №1 Расчет линейных электрических цепей с источниками постоянной эдс и токов методом узловых напряжений
1.1. Цель работы
Расчет токов и напряжений пассивных элементов в линейной электрической цепи с источниками постоянных ЭДС и токов.
1.2. Подготовка к работе
1.2.1. Перед выполнением работы повторите из курса "Математика" следующие вопросы: матрицы, сложение и умножение матриц, нулевая, единичная, транспонированная, обратная матрицы, определители, решение системы линейных уравнений.
1.2.2. Прочитайте и разберите по [1] теорию расчета электрических цепей с помощью топологических матриц цепей.
1.2.3. Изучите методику формирования уравнений электрических цепей с помощью топологических матриц по данному пособию.
1.2.4. Ответьте на все вопросы для самопроверки письменно.
1.3. Порядок выполнения работы
1.3.1. - 1.3.5. Выполнить согласно п.п.1 - 4, 6 в соответствии с заданием на РГР №1, №2.
1.3.6.Получите систему уравнений узловых напряжений, используя матричную запись
,
где - матрица - столбец узловых напряжений.
1.3.7.Решите полученную систему и найдите матрицу [U0].
1.3.8.Используя соотношение , получите матрицу напряжений графа .
1.3.9.С помощью соотношения найдите напряжение на пассивных элементах [U].
1.3.10. Используя закон Ома [I]=[g] [U], определите токи в пассивных элементах цепи [I].
Вопросы для самопроверки
Что такое граф электрической цепи?
Что такое дерево графа?
Какой граф называют ориентированным?
Как составляется матрица соединений [A]?
Что такое обобщенная ветвь?
Как записываются уравнения для токов и напряжений обобщенной ветви?
Как записать матрицы источников токов [J] и ЭДС [E].
Как записываются матрицы сопротивлений [r] и проводимости [g]?
Как записываются в матричной форме законы Кирхгофа?
Какие напряжения называют узловыми?
Как получаются уравнения для узловых напряжений в матричной форме?
Чем определяется порядок системы уравнений для метода узловых напряжений?
Как связаны узловые напряжения с напряжениями ветвей графа ?
Какими свойствами обладает матрица [A] [g] [A]T?
Каков критерий целесообразности использования метода узловых напряжений?
Что такое транспонированная матрица?
Как осуществляется сложение и умножение матриц?
Расчетно-графическая работа №2 Расчет линейных электрических цепей с источниками постоянных эдс и токов методом контурных токов
2.3. Цель работы
Расчет токов и напряжений пассивных элементов в линейной электрической цепи с источниками постоянных ЭДС и токов.
2.2. Подготовка к работе
Соответствует п.п. 1.2.1 - 1.2.4 .
2.3. Порядок выполнения работы
2.3.1 - 2.3.5. Выполнить согласно п.п. 1 - 5 в соответствии с заданием на РГР №1, 2.
2.3.6. Получите систему уравнений контурных токов, используя матричную запись:
[C] [r] [C]T [ ]=[C] ([E]+[r] [J]),
где - матрица-столбец контурных токов или матрица-столбец токов в связях.
2.3.7. Решите полученную систему и найдите матрицу [ ].
2.3.8. Используя соотношение [ ]=[C]T [ ], получите матрицу токов графа [ ].
2.3.9. С помощью соотношения [ ]=[I]+[J] найдите токи в пассивных элементах.
2.3.10.Используя закон Ома [U]=[r] [I], определяем напряжение на пассивных элементах [U].
2.3.11.Сравните полученные результаты с результатами п.п. 1.3.9-1.3.10.