Реферат по предмету "Физика"


Анализ переходных процессов в электрических цепях

--PAGE_BREAK--1.3 Операторный метод анализа переходных процессов



Если для классического метода анализа колебаний в линейных электрических цепях с сосредоточенными элементами при произвольных воздействиях сводится к решению неоднородной системы обыкновенных линейных дифференциальных уравнений при заданных начальных условиях, то для аналитического решения этих уравнений в теории электрических цепей нашли широкое применение операторные методы. Операторный метод анализа позволяет сводить линейные дифференциальные уравнения к более простым алгебраическим уравнениям что в ряде случаев упрощает расчеты. Его идея заключается в том, что расчет переходного процесса переносится из области функций действительной переменной (времени t) в область функций комплексной переменной р. Такое преобразование называется прямым.

В настоящее время операторные методы связывают с применением преобразования Лапласа:
 ,
где f(t) – однозначная функция времени, называемая оригиналом; F(p) – функция комплексной переменной р, называемая лапласовым изображением.




2. РАССЧЁТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
2.1 Определение начальных и конечных условий в цепях с нулевыми начальными условиями


В приведенной схеме (рисунок 2.1) определить начальные и конечные условия для всех токов и напряжений в цепи с нулевыми начальными условиями. Результаты вычислений внести в таблицу.

Данные для рассчета приведены в таблице 2.1:



Таблица 2.1

R1, Ом

R2, Ом

С, Ф

С1, Ф

L, Гн

L1, Гн

Е, В

4

12

1/12

-

6/5

-

8





Рис. 2.1 Схема индивидуального варианта.



Решение.
2.1.1 Начальные условия
Переходной процесс в схеме начинается в момент включения ключа К. До этого момента времени все токи и напряжения равны нулю.




2.1.2 Расчёт начальных условий .

Изобразим эквивалентную схему цепи для времени . Так как это цепь с нулевыми начальными условиями, то индуктивность  заменим разрывом, а емкость – перемычкой (рисунок 2.2).


Рис. 2.2 Эквивалентная схема цепи для времени .
В этой схеме
;.
Тогда по закону Ома:
.
Напряжения на сопротивлениях R1 и R2 :
,

.
Тогда напряжение на индуктивности:
.


Контроль вычислений.

Формулы для контроля вычислений:
; ;  .
Тогда:





1-ый закон Кирхгофа выполняется



2-ой закон Кирхгофа для 1-го и 2-го контуров выполняется.
    продолжение
--PAGE_BREAK--2.1.3 Расчёт конечных условий
После окончания переходного процесса все токи и напряжения в схеме (рисунок 2.1) будут постоянными. Тогда ёмкость Cв эквивалентной схеме заменяется разрывом, а индуктивность Lперемычкой (рисунок 2.3).


Рис. 2.3 Эквивалентная схема цепи для времени .

Контроль вычислений.





1-ый закон Кирхгофа выполняется



2-ой закон Кирхгофа для 1-го и 2-го контуров выполняется.


Таблица 2.2Результаты вычислений

t

0 –

0+

¥

i1, A

0

2

0

i2, A

0

0

0

i3, A



2



uL, B

0

8

0

uС, B

0

0

8

uR1, B

0

8

0

uR2, B

0

0

0



С учетом НУ и КУ можно качественно построить графики (рисунок 2.4).


Рис. 2.4 Качественные графики.




2.2 Определение переходных процессов классическим методом

В приведенной схеме (рисунок 2.1) определить классическим методом напряжения и токи переходного процесса. Построить графики переходных процессов.
2.2.1 Решение дифференциального уравнения для тока на емкости



Принужденная составляющая тока на индуктивности, поэтому



2.2.2 Определение корней  и Для определения корней характеристического уравнения  и  составляется эквивалентная операторная схема цепи (рисунок 2.5), далее находится операторное входное сопротивление и приравнивается к нулю ().




Рисунок 2.5 Эквивалентная операторная схема цепи.


Операторное сопротивление емкости , а индуктивности , тогда

Условие  выполняется, если числитель равен нулю:

корни этого уравнения:
;
Подставим значения  и  в уравнение для :



    продолжение
--PAGE_BREAK--


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Уголовный закон юридическая основа квалификации преступлений
Реферат General George S Patton Essay Research Paper
Реферат Гринев и Швабрин по роману А. С. Пушкина Капитанская дочка 2 й вариант
Реферат Литература - Инфекционные болезни (ВИРУСНЫЕ ГЕПАТИТЫ)
Реферат Зовнішня політика країн балтії в контексті розширення ЄС та НАТО
Реферат Понятие центров ответственности , их квалификация
Реферат History Of Charles W Chesnutt Essay Research
Реферат Ислам и модернизация в Турции
Реферат Физкультурно-спортивные сооружения для людей с ограниченными возможностями
Реферат Рамзес – агностик
Реферат Малое предпринимательство в здравоохранении
Реферат Технология производства керамического кирпича
Реферат Hope Against Racism Essay Research Paper He
Реферат Технопарки и парки высоких технологий, их роль в современной экономике
Реферат Opracowanie I edytorstwo / Okl. K. Syta. Warszawa : Wyd. Szkolne I Pedagogiczne, 1984. 80s