7МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЛЬВІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ НОВІТНІХ ТЕХНОЛОГІЙ
ТА УПРАВЛІННЯ ІМ.В.ЧОРНОВОЛА
Факультет інформаційних технологій
Домашнє завдання №1
Розрахунок електричних величин в резистивному колі
1. Завдання
Задано електричне коло з вузлами 0, 1, 2, складене з резисторів ,рис.1. На коло діє постійний струм . Необхідно розрахувати струм , ,споживану потужність і енергію колом за 24 години.
Провести аналіз заданого електричного кола в системі напруг і струмів компонентів. Скласти математичну модель електричного кола в системі вузлових напруг і струмів.
Значення величин:
Рис.1.
2. Математична модель кола в системі напруг і струмів компонентів
На основі законів електричного кола складаю систему належних рівнянь.
баланс струмів і вузлів
баланс напруг у колі
компонентні рівняння
Система (1) є математичною моделлю досліджуваного об’єкта, що повністю описує взаємозалежність між вибраними змінними і дозволяє провести повний аналіз досліджуваної схеми.
3. Передавальна функція кола
У (1) маємо 6 змінних , з яких одна , яка є дією на коло і є заданою. Щоб розрахувати задану залежність в (1), необхідно виключити змінні.
Спочатку виключаю змінну :
(2)
Вилучимо з (2).
(3)
Вилучимо з (3)
(4)
Вилучимо з (4) змінну взявши її з 1-го рівняння і підставимо в друге.
(5)
4. Вхідний опір кола
Вхідний опір кола дорівнює:
(6)
5. Розрахунок :
(7)
Остаточно, вхідна провідність досліджуваного кола:
6. Енергетичні показники кола
Енергетичні параметри кола знайдемо за відомою вхідною напругою і вхідним опором кола .
(9)
Споживана добова енергія становить:
(10)
7. Математична модель кола в системі вузлових напруг і струмів
Рис.2. Незалежні вузлові напруги і струми в колі
(10)
Коефіцієнти –матриці визначаються компонентами схеми. дорівнює сумі провідностей, що під’єднані до -го вузла, а дорівнює сумі провідностей між вузлами, взятій з оберненим знаком.
Для досліжуваної схеми отримуємо:
(12)
Залежність (10) дозволяє знаходити взаємовплив між вузловими напругами і струмами, за якими можемо знайти інші величини, у тому числі і струми та напруги компонентів, енергетичні параметри тощо.
Виcновки: у даному домашньому завданні я для заданого електричного кола з вузлами 0,1,2, складеного з резисторів R1,R2,R3 розрахував струм , ,споживану потужність і енергію колом за 24 години. А також склав математичну модель електричного кола в системі вузлових напруг і струмів.
Список використаної літератури:
Основи теорії кіл. Частина 1. - Харків: Компанія СМІТ, 2008. – 431 с
Основи технічної електроніки. Книга 1. Теорія електронних кіл. Київ: Вища школа, 2007. – 727 с.
А.И. Кучумов. Электроника и схемотехника. Москва: Гелиос АРВ, 2002. – 302 с.
Б. А. Манзій [і ін].- Основи радіоелектроніки. Львів: Вид-во Національного університету “ Львівська політехніка ”, 2002. – 455 с.
Л.А. Бессонов. Теоретические основы электротехники-Москва:Высшая школа,1967.-775 с.
Г.И.Атабеков. Основы теории цепей.- Москва: Енергія, 1969.- 424с.
Т. І. Бардила, Ю. В. Саноцький. - Закони і основні положення курсу Основи теорії кіл . Частини 1 і 2. Львів: “ Львівська політехніка ”, 1991. – 50 с.
И. Н. Бронштейн. Справочник по математике. Москва: Наука, 1981. – 720 с.