Теория электрических цепей

Федеральное агентство связи
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Н.К. Логвинова, В.Я. Павлов, Ю.К. Черных
Задания к контрольной работе студентов-бакалавров
заочного факультета по курсу
ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
и методические указания по их выполнению
Направление подготовки бакалавров
210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»
Санкт-Петербург
2012

Стоимость выполнения контрольной работы (всего 6 задач) по теории электрических цепей уточняйте при заказе.

Задача 1

Использование принципа наложения для расчёта линейной резистивной цепи с двумя независимыми источниками
Для цепи, схема которой приведены в табл. 1.1, рассчитайте все токи, используя принцип наложения.
Для этого:
1. Перерисуйте схему.
2. Выберите произвольно и покажите стрелками положительные направления всех токов.
3. Нарисуйте схему для расчёта частичных токов, создаваемых источником напряжения.
4. Нарисуйте схему для расчёта частичных токов, создаваемых только источником тока.
5. На каждой из этих схем покажите стрелками положительные направления частичных токов.
6. Вычислите все частичные токи в обеих схемах.
7. Составьте таблицу значений частичных и истинных токов во всех ветвях цепи.

Задача 2

Расчёт линейной резистивной цепи с двумя независимыми источниками методом узловых напряжений
Для цепи, схема которой приведена в табл. 1.1, рассчитайте все токи, используя метод узловых напряжений.
Для этого:
1. Перерисуйте схему.
2. Пронумеруйте все узлы, предварительно выбрав базисный узел.
3. Составьте систему узловых уравнений. Уравнения составьте в алгебраической форме и с численными коэффициентами.
4. Вычислите узловые напряжения.
5. Вычислите токи во всех ветвях, предварительно выберите и покажите их положительные направления.
6. Результаты расчёта сравните с токами, вычисленными в задаче 1.

Задача 3

Расчёт линейной цепи с одним независимым источником гармонических колебаний методом комплексных амплитуд
Для цепи, схема которой приведена в табл. 1.2, рассчитайте все токи и составьте уравнение баланса средней мощности.
Для этого:
1. Перерисуйте схему и замените заданное гармоническое колебание u0(t) или i0(t) соответствующей комплексной амплитудой.
2. Запишите комплексные сопротивления элементов цепи.
3. Найдите общее комплексное сопротивление относительно зажимов источника.
4. Применяя закон Ома в комплексной форме, вычислите комплексную амплитуду тока через источник напряжения или комплексную амплитуду напряжения на зажимах источника тока.
5. Определите комплексные амплитуды остальных токов цепи.
6. Запишите мгновенные значения всех вычисленных токов.
7. Составьте уравнение баланса средней мощности и убедитесь в правильности расчётов.

Задача 4

Определение комплексной передаточной функции цепи 1-го порядка. Построение амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик
Найдите комплексную передаточную функцию H(jω) цепи 1-го порядка и определите по ней частотные характеристики: амплитудно-частотную |H(jω)| и фазочастотную Ɵ(ω).
Для этого:
1. Выберите для своего варианта схему пассивной RLили RCцепи из табл. 1.3 и рассчитайте значения её параметров через M и N.
2. Найдите требуемую комплексную передаточную функцию H(jω) в общем виде через её параметры R, L, C:
H(jω) = U2(jω)/U1(jω) или H(jω) = I2(jω)/U1(jω) [1/Ом],
где U1(jω) – воздействие на электрическую цепь;
U2(jω) или I2(jω) – реакция электрической цепи на воздействие.
3. Запишите в общем виде через параметры R, L, C выражения для амплитудно-частотной |H(jω)| и фазочастотной Ɵ(ω) = argH(jω) характеристик.
4. По заданным в табл. 1.3 значениям R, L, C и конечному значению частоты ωк=106 рад/с по полученным выражениям для АЧХ и ФЧХ рассчитайте их значения в диапазоне частот 0≤ω≤4ωк. Приведите таблицу вычислений, выбирая для расчёта не менее 11 точек (рекомендуемые для вычисления частоты: 0; ωк/4; ωк/3; ωк/2; 2ωк/3; ωк; 1,5ωк; 2ωк; 2,5ωк; 3ωк; 4ωк).
5. Постройте графики АЧХ и ФЧХ. На графиках должны быть отмечены расчётные точки с численными метками, отложенными вдоль осей, указаны масштабы.

Задача 5

Анализ переходных колебаний в электрической цепи классическим методом
Найдите закон изменения напряжения и тока на реактивном элементе uC(t), iC(t) или uL(t), iL(t) после коммутации при условии, что до коммутации в цепи был установившийся режим.
Для этого:
1. Выберите для своего варианта схему цепи и рассчитайте её параметры через Mи Nиз табл. 1.4, если последняя цифра номера зачётной книжки нечётная, или из табл. 1.5, если – чётная (цифру 0 считать чётной).
2. Составьте для схемы, получившейся после коммутации, систему уравнений по законам Кирхгофа для мгновенных значений токов и напряжений и получите одно дифференциальное уравнение относительно uC(t) или iL(t).
3. Найдите путём решения полученного дифференциального уравнения искомую реакцию цепи uC(t) или iL(t), по которой определите iC(t) или uL(t) соответственно.
4. Постройте графики функций uC(t), iC(t) или iL(t), uL(t).

Задача 6

Анализ гармонических колебаний в длинной линии без потерь
Воздушная длинная линия без потерь состоит из двух участков с одинаковым волновым сопротивлением ρ, напряжение на входе линии u1(t) = U1√2cos(2πft).
Первичные параметры каждого участка выбраны так, что фазовая скорость Vф, а, следовательно, и длина волны λ на всех участках одинакова. В соответствии со своим вариантом выберите схему линии в табл. 1.6 и рассчитайте параметры линии и нагрузок через M и N.
Для этого:
1. Рассчитайте входное сопротивление Zвх2 и определите режим работы линии длиной l2.
2. Рассчитайте сопротивление нагрузки Z’2 линии длиной l1 как параллельное соединение Z1 и Zвх2 и вычислите значение коэффициента отражения линии длиной l1.
3. Рассчитайте входное сопротивление Zвх1 и определите режим работы линии длиной l1.
4. Рассчитайте действующие значения токов и напряжений в линии: I1, U’2, I’2, U2, I2.
5. Рассчитайте распределение действующего значения напряжения вдоль каждого участка линии, выбрав не менее пяти расчётных точек в промежутке от y = 0 до y = λ\4. Постройте отдельно для каждого участка линии графики распределения действующего значения напряжения U(y) в пределах изменения y: 0 ≤ y≤ l1; 0 ≤ y≤ l2.
6. Рассчитайте значение коэффициента бегущей волны КБВ в линии длиной l1. 7. Определите ближайшее резонансное сечение yрез от конца линии длиной l1 и величину сопротивления Rрез в этом сечении.

Федеральное агентство связи
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Факультет вечернего и заочного обучения
Анализ ARC-цепи и расчет LC-фильтра
Методические указания к курсовой работе
для студентов-бакалавров по дисциплине
Теория электрических цепей
Санкт-Петербург
2013

Стоимость выполнения курсовой работы по теории электрических цепей уточняйте при заказе.

Курсовая работа
Задание
1. Выбрать для своего варианта ARC-цепь из табл. и рассчитать значения ее параметров для числа М.
2. Найти операторную передаточную функцию ARC-цепи типа H(p) = U2(p)/U1(p)
3. Получить комплексную передаточную функцию H(jw) путем замены переменной p = jw в H(p). Записать выражения для амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик. Построить графики АЧХ и ФЧХ в диапазоне частот 0 до бесконечности.
4. Найти переходную характеристику цепи h(t) по операторной передаточной функции Н(t). Построить график h(t) при изменении времени от 0 до бесконечности.
5. Получить выражения для комплексных спектральных плотностей напряжения на входе и выходе цепи, если на вход поступает прямоугольный видеоимпульс напряжения с амплитудой U и длительностью tи. Рассчитать и построить график спектральной плотности амплитуд напряжения прямоугольного импульса, у которого амплитуда U=1 В, а длительность равна tи=3,6*Тсв/N, мс. Также построить графики АЧХ и спектральной плотности амплитуд напряжения на выходе цепи.
6. Найти реакцию цепи u2(t) при воздействии на ARC-цепь периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов.

Министерство Российской Федерации по связи и информатизации
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Факультет вечернего и заочного обучения
А.Т. Долгалло, Л.А. Жебель, И.С. Кисляков
В.Я. Павлов, В.В. Сергеев, Л.А. Чечулина
ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
Методические указания к курсовой работе
Часть 3
Санкт-Петербург
2000

Стоимость выполнения курсовой работы по теории электрических цепей уточняйте при заказе.

Курсовая работа
Задача 1. Расчет LC-фильтра
Рассчитать двусторонне нагруженный LС-фильтр, полагая, что его элементы имеют пренебрежимо малые потери. Тип фильтра и вид его характеристики ослабления определяются двузначным кодовым числом, указанным в таблице.
Задача 2. Расчет ARC-фильтра
Рассчитать активный RC (ARC)-фильтр, тип и вид характеристики, ослабления которого определяются двузначным кодом, указанным в таблице.
Задача 3. Расчет амплитудного корректора
Рассчитать амплитудный корректор по заданной характеристике рабочего ослабления (затухания) канала связи ак. Вид характеристики и частотный интервал, в котором ее следует корректировать, определяются данными, приведенными в таблице в зависимости от величин M и N.
Задача 4. Расчет фазовращателя
Рассчитать фазовращатель, характеристика рабочей фазы которого в указанном частотном диапазоне для заданных значений М и N должна удовлетворять требованиям, приведенным в таблице.