МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “Львівська політехніка”
АНАЛІЗ ЛІНІЙНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ
ЗАВДАННЯ ТА МЕТОДИЧНІ НАСТАНОВИ
ДО КОМПЛЕКСНОЇ РОЗРАХУНКОВОЇ РОБОТИ
для студентів базового напрямку
6.1601 „Інформаційна безпека”
Затверджено
на засіданні кафедри теоретичної
та загальної електротехніки
протокол № від . .2007 р.
Львів – 2007
Завдання та методичні настанови з дисципліни “Теорія електричних кіл ” для студентів базового напряму „Інформаційна безпека”/ Укл. Гамола О.Є., Соколовський М.О. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка” 2007, – __ с.
Укладачі Гамола О.Є., канд.техн.наук, доц.,
Соколовський М.О. канд.техн.наук, доц.
Відповідальний за випуск Стахів П.Г., д-р техн. наук, проф.
Рецензенти Пеленський Р.А., д-р, техн.наук, проф.
АНАЛІЗ ЛІНІЙНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ
Мета: Набуття практичних навиків розрахунку лінійних електричних кіл та аналізу перехідних процесів в них.
В завданні до комплексної розрахункової роботи (КРР) подано варіантів. Варіант завдання видається викладачем. Результати виконання КРР оформляють у вигляді пояснювальної записки, що має титульний лист, де вказують назви міністерства, університету, кафедри, тему курсової роботи, назву дисципліни, хто виконав роботу: спеціальність, група, ПІБ студента, хто прийняв: посада та ПІБ викладача. Пояснювальну записку та титульний лист оформляють на аркушах паперу формату 297х210 (А4).
Матеріал пояснювальної записки рекомендується викладати послідовно згідно з виданим завданням. В тексті записки формули подаються в загальному вигляді і лише потім в них підставляють числові значення. Графічний матеріал записки (схеми, графіки тощо), рекомендується виконувати на міліметровому папері формату А4. Його розташовують у місцях відповідного текстового матеріалу. До рисунків роблять підписи з тематичною назвою. В кінці пояснювальної записки приводять список використаної літератури.
Задача 1. Для заданого лінійного електричного кола (табл. 1, рис. 1–33) з джерелами змінної напруги та струму частотою f=50 Гц:
1. Записати систему рівнянь за методом контурних струмів та обчислити коефіцієнти цієї системи лінійних алгебричних рівнянь.
2. Записати систему рівнянь за методом вузлових напруг та обчислити коефіцієнти цієї системи лінійних алгебричних рівнянь.
3. Сформувати відповідні матриці та записати матричне рівняння методу контурних струмів.
4. Розв’язати матричне рівняння методу контурних струмів в середовищі MATLAB та визначити струми віток електричного кола.
5. Сформувати відповідні матриці та записати матричне рівняння методу вузлових напруг.
6. Розв’язати матричне рівняння методу вузлових напруг в середовищі MATLAB та визначити струми віток електричного кола.
7. Скласти рівняння балансу потужностей.
Задача 2. В заданому електричному колі (табл. 2, рис. 34–93) відбувається комутація. Параметри кола подано в табл. 2. Потрібно:
1. Визначити перехідну величину (струм або напругу), вказану в табл. 2, після комутації класичним методом при дії джерела постійної напруги або джерела постійного струму.
2. За отриманим аналітичним виразом побудувати графік перехідної величини в інтервалі часу від t=0 до t=5/|(|. На графіках показати окремо вільну та вимушену складові перехідної величини. Ліворуч від осі ординат зобразити шукану величину до комутації.
6. За допомогою чисельного методу розрахувати і побудувати шукану перехідну величину для заданого електричного кола.
МЕТОДИЧНІ НАСТАНОВИ
Аналіз усталеного режиму лінійних електричних кіл здійснюється переважно методом контурних струмів або методом вузлових напруг.
Система рівнянь за методом контурних струмів має такий вигляд:
;
;
( ( ( ( (; (1)
;
де N=p-(q-1) – кількість незалежних (головних) контурів; p – кількість віток електричного кола (без віток з джерелами струму); q – кількість вузлів електричного кола; Z11, ( ZNN – власні опори контурів; Z12, ( ZN-1N – спільні опори контурів N-1 і N; ІK1, ...
