Контрольная работа и Лабораторные работы №№1-3 по дисциплине: Теория электрических цепей. Вариант 01

Контрольная работа
1. Задача 1
Задача посвящена анализу переходного процесса в цепи первого порядка, содержащей резисторы, конденсатор или индуктивность. В момент времени t=0 происходит переключение ключа К, в результате чего в цепи возникает переходной процесс.
1. Перерисуйте схему цепи (таблица 2) для Вашего варианта – последним двум цифрам пароля (таблица 1).
2. Выпишите числовые данные для Вашего варианта – последним двум цифрам пароля (таблица 3).
3. Рассчитайте все токи и напряжение на С или L в три момента времени t: 0-,0+,∞
4. Рассчитайте классическим методом переходный процесс в виде uL(t),i1(t), i2(t), i3(t) в схемах 1 – 5, i1(t), i2(t), i3(t), uС(t) в схемах 6 – 10. Проверьте правильность расчетов, выполненных в п. 4, путем сопоставления их с результатами расчетов в п. 3.
5. Постройте графики переходных токов и напряжения, рассчитанных в п. 4. Определите длительность переходного процесса, соответствующую переходу цепи в установившееся состояние с погрешностью 5%.
6. Рассчитайте ток i2(t) операторным методом.

Таблица 1
Варианты 01 - Номер схемы или задания 2

Таблица 2
От 00 до 09 20 2 2 2 10

Задача 2
Задача посвящена временному и частотному (спектральному) методам расчета реакции цепей на сигналы произвольной формы. В качестве такого сигнала используется импульс прямоугольной формы. Электрические схемы цепей содержат емкости С или индуктивности L, а также сопротивления R. Для всех вариантов R2=3R.
В схемах, где имеется сопротивление R3 , его величина R3 = 0,2R1 . Во всех схемах входным напряжением u1(t) является прямоугольный импульс длительностью tи и амплитудой U1.
1. Перерисуйте схему Вашего варианта (см. табл. 1 и табл. 5). Выпишите исходные данные Вашего варианта (таблица 4).
2. Рассчитайте переходную g2(t) и импульсную h2(t) характеристики цепи по напряжению классическим или операторным методами (по выбору).
3. Рассчитайте реакцию цепи в виде выходного напряжения, используя:
- интеграл Дюамеля;
- интеграл наложения.
4. Постройте временные диаграммы входного и выходного напряжений в одинаковом масштабе
5. Рассчитайте комплексные спектральные плотности входного U1(jω) и выходного U2(jω) сигналов.
6. Запишите выражение комплексной передаточной функции цепи .
7. Рассчитайте и постройте графики модулей , и модуля комплексной передаточной функции цепи , как функции от частоты f в диапазоне частот 0 – 3/tи.

Таблица 4
Варианты С, пф или L, мкГн  , кОм  , нс  , В
От 00 до 09 20 1 30 3






Лабораторная работа No 1

«Исследование реактивных двухполюсников»

Вариант 1

Цель работы
Исследование зависимости входного сопротивления реактивного двухполюсника от частоты.

Исследовать работу схемы реактивного двухполюсника, реализованного по 1-й форме Фостера (рисунок 1, а). Задать E = 1 В, R0 = 10 кОм, L1 = L2 = 1 мГн, C1 = 63,536 нФ, С2 = 15,831 нФ, С = (100+N×5) нФ, где N — номер варианта (последняя цифра пароля).
N=1;
C=100+N∙5=100+1∙5=105 нФ.



Рисунок 1 – Схемы реактивных двухполюсников

Определить частоты резонансов напряжений и токов схемы 2-х полюсника (рисунок 1, а). Для определения резонансных частот необходимо рассчитать нули и полюсы выражения эквивалентного сопротивления схемы Zэкв.(jω).
Записываем входное сопротивление цепи в операторном виде:




Лабораторная работа No 2

«ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНЫХ RC-ФИЛЬТРОВ»

Вариант 1

Цель работы
Исследование амплитудно-частотных характеристик фильтра нижних частот третьего порядка, реализованного на пассивных и активных RC-звеньях.

1. Теоретическое исследование
Осуществить синтез ARC-фильтра нижних частот в соответствии с исходными данными своего варианта (по последней цифре пароля) (таблица 1.1)

Таблица 1.1 — Исходные данные
Вариант А, дБ A_min, дБ f2, кГц  f3, кГц
1 1,0 30 25 62,5



Лабораторная работа No 3

«Исследование пассивных амплитудных корректоров»

Вариант 1

Цель работы

Исследование частотной характеристики ослабления и структуры пассивного амплитудного корректора.

Подготовка к выполнению работы

При подготовке к работе изучить теорию амплитудных и фазовых корректоров, методы расчета параметров элементов и частотных характеристик (глава 18 электронного учебника).

Теоретическое исследование

Задание 1

Нечетные варианты (номер варианта – 1,3,5,7,9 – определяется по последней цифре пароля)
По заданной функции ослабления цепи построить требуемую функцию ослабления амплитудного корректора, если А0 = 18+N×0,2 дБ, где N – номер варианта.

f, кГц 0 5 10 15 20 25 30 35 40
Ац, дБ 17,9 17,4 16,1 14,6 13,1 11,8 10,7 9,7 8,1

А0 = 18 + N×0,2 = 18 + 1×0,2 = 18,2 дБ.

Находим требуемую характеристику ослабления Ак(f) корректора из условия Ак(f) = А0 – Ац(f). Графики А0, Ац(f), Ак(f) показаны на рисунке.

f, кГц 0 5 10 15 20 25 30 35 40
Ац, дБ 17,9 17,4 16,1 14,6 13,1 11,8 10,7 9,7 8,1
А0, дБ 18,2 18,2 18,2 18,2 18,2 18,2 18,2 18,2 18,2
Ак, дБ 0,3 0,8 2,1 3,6 5,1 6,4 7,5 8,5 10,1


Задание 2

Нечетные варианты (номер варианта – 1,3,5,7,9 – определяется по последней цифре пароля)
Определить максимально возможное ослабление корректора Ак max Качественно построить график ослабления искажающей цепи. Рассчитать значения R2, C2, L2, если R= 200+ N×10 Ом, где N – номер варианта.

R= 200+ 1×10 = 210 Ом.


Задание 3

Нечетные варианты (номер варианта – 1,3,5,7,9 – определяется по последней цифре пароля)



Схема продольного плеча корректора

Построить схему амплитудного корректора и ожидаемую характеристику ослабления корректора, если
R1 = 500 Ом, L1 = 2 мГн, L3 = 4 мГн, С1 = 50 нФ, С3 = 100 нФ, С5 = 75нФ.

Рассчитать значения параметров элементов в поперечном плече корректора, если R= 200+ N×10 Ом, где N –номер варианта.

Оценка: Зачет
Дата оценки: 30.12.2021

Помогу с вашим вариантом, другой работой, дисциплиной или онлайн-тестом.
E-mail: sneroy20@gmail.com
E-mail: ego178@mail.ru