Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ Й НАУКИ УКРАЇНИ
ЛЬВІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ НОВІТНІХ ТЕХНОЛОГІЙ
ТА УПРАВЛІННЯ ІМ. В. ЧОРНОВОЛА
Факультет інформаційних технологій
Домашнє завдання № 1
„Розрахунок електричних величин
у резистивному колі.”
1. Завдання.
Задане електричне коло з вузлами 0, 1, 2 складене з резисторів мал. 1. На коло діє постійна напруга Необхідно розрахувати напругу вхідну ємність споживану потужність і енергію кола за 24 години. Аналіз провести в системі напруг і струмів компонентів.
Скласти математичну модель електричного кола в системі вузлових напруг і струмів.
Значення величин:
Мал. 1. Досліджувана схема.
2. Математична модель кола в системі напруг і струмів компонентів.
На мал. 1 показано вибрані незалежні струми і напруги компонентів. На основі законів електричного кола складаємо системи незалежних рівнянь.
баланс струмів і вузлів
баланс напруг у колі
компонентні рівняння (1)
Система (1) є математичною моделлю досліджуваного об’єкта, що показує взаємозалежність між вибраними змінними.
3. Передавальна функція кола.
В (1) маємо 6 змінних з яких одна є задана. Для того, щоб розрахувати задану залежність з (1) необхідно виключити "непотрібні" змінні залишаючи лише дію і відгук кола
Спочатку виключимо змінну взявши її з третього рівняння (1) і внесемо її в усі інші рівняння (1).
(2)
Вилучимо з (2), взявши її з 3-го рівняння.
(3)
Вилучимо з (3), взявши його з 3-го рівняння.
(4)
Вилучимо з (4) змінну взявши її з 2-го рівняння і підставимо в друге.
або
(5)
Досліджувану залежність (схемну передавальну функцію) приведемо до канонічної форми:
(6)
Заданий коефіцієнт передачі дорівнює:
При дії напруги досліджувана величина дорівнює:
(7)
4. Вхідна провідність кола.
Вхідна провідність кола знайдемо за еквівалентними топологічними параметрами схеми. Схема має дві паралельні вітки з опорами і Тому вихідна провідність кола дорівнює:
Остаточно, вхідний опір досліджуваного кола:
(8)
5. Енергетичні показники кола.
Енергетичні параметри кола знайдемо за відомими – вхідною напругою та вхідною провідністю кола . Споживана потужність становить:
(9)
Споживана добова енергія становить:
(10)
6. Математична модель кола в системі вузлових напруг і струмів.
Якщо за змінні вибрати вузлові напруги і струми то залежність між ними в матрицевій формі запишеться:
(11)
Коефіцієнти Y-матриці визначаються компонентами схеми. дорівнює сумі провідностей, що підєднані до і-того вузла, а дорівнює сумі провідностей між i-им і j-им вузлами, взяті з обмеженим знаком.
Для досліджуваної схеми отримаємо:
(12)
Бачимо, матриця пасивного кола є "плаваючою" (сума коефіцієнтів по рядкам і стовпцям рівна нулеві) і має симетрію коефіцієнтів відносно головної діагоналі (схема не має керованих документів).
Залежність (11) дозволяє знаходити взаємовплив між вузлами, напругами і струмами, за якими можемо знаходити інші величини, у тому числі і струми і напруги компонентів, енергетичні параметри і т. д.
Література.
1. Методичні вказівки до виконання домашнього завдання № 1.
Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, увійдіть
або зареєструйтесь.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!