Приложение 3.
Задачи к третьему разделу пособия.
Переходные процессы в
линейных цепях.
Задание
3. Исследовать переходный процесс в цепи первого порядка
(рис.4п; а - р) после
коммутации (ключ S замыкается или размыкается).
В цепи действует либо постоянный источник
напряжения E, либо постоянный
источник тока J. Параметры цепи
указаны в таблице 3п.
Определить закон изменения во времени
указанной в таблице 4п величины (тока или напряжения).
Решить задачу классическим и операторным
методом. Сравнить результаты и построить график искомой функции.
а) б) в) г)
д)
е)
ж) з)
и)
к) л)
м)
н) о) п) р)
Рис.
4п.
Таблица
3п
Вар. |
Схе ма |
E,В |
J,А |
L, мГн |
C, мкФ |
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
R4, Ом |
Опреде лить |
Ключ S |
1 |
а |
120 |
- |
1 |
- |
20 |
20 |
40 |
20 |
uL |
зам |
2 |
б |
- |
2 |
- |
10 |
40 |
20 |
10 |
30 |
uC |
разм |
3 |
в |
100 |
- |
1 |
- |
10 |
10 |
25 |
25 |
iL |
зам |
4 |
г |
- |
4 |
2 |
- |
6 |
6 |
3 |
6 |
i2 |
разм |
5 |
д |
150 |
- |
- |
10 |
50 |
50 |
25 |
25 |
ic |
зам |
6 |
е |
- |
6 |
2 |
- |
3 |
3 |
3 |
3 |
i1 |
разм |
7 |
ж |
120 |
- |
- |
5 |
40 |
20 |
20 |
40 |
uC |
зам |
8 |
з |
- |
8 |
1 |
- |
2 |
4 |
4 |
2 |
uL |
разм |
9 |
и |
50 |
- |
- |
5 |
20 |
30 |
35 |
15 |
iC |
зам |
10 |
к |
- |
10 |
- |
5 |
10 |
30 |
35 |
5 |
uC |
разм |
11 |
л |
80 |
- |
10 |
- |
20 |
60 |
60 |
40 |
u3 |
зам |
12 |
м |
- |
12 |
- |
5 |
12 |
3 |
6 |
3 |
i4 |
разм |
13 |
н |
100 |
- |
10 |
- |
40 |
40 |
20 |
40 |
uL |
зам |
14 |
о |
- |
2 |
- |
2 |
2 |
4 |
4 |
3 |
i1 |
разм |
15 |
п |
160 |
- |
- |
10 |
20 |
60 |
50 |
30 |
u4 |
зам |
16 |
р |
- |
4 |
1 |
- |
1 |
3 |
4 |
2 |
i4 |
разм |
17 |
а |
50 |
- |
10 |
- |
10 |
40 |
100 |
100 |
i1 |
разм |
18 |
б |
- |
6 |
- |
1 |
20 |
10 |
5 |
15 |
i1 |
зам |
19 |
в |
60 |
- |
20 |
- |
5 |
5 |
15 |
15 |
u2 |
разм |
20 |
г |
- |
8 |
10 |
- |
8 |
8 |
4 |
12 |
uL |
зам |
21 |
д |
80 |
- |
- |
1 |
20 |
20 |
10 |
10 |
i3 |
разм |
22 |
е |
- |
10 |
10 |
- |
2 |
2 |
4 |
4 |
uL |
зам |
23 |
ж |
100 |
- |
- |
2 |
20 |
40 |
45 |
15 |
iC |
разм |
24 |
з |
- |
2 |
2 |
- |
4 |
2 |
1 |
5 |
iL |
зам |
25 |
и |
120 |
- |
- |
5 |
40 |
10 |
30 |
30 |
uC |
разм |
26 |
к |
- |
4 |
- |
10 |
4 |
6 |
8 |
2 |
iC |
зам |
27 |
л |
150 |
- |
8 |
- |
50 |
50 |
60 |
40 |
i1 |
разм |
28 |
м |
- |
6 |
- |
8 |
12 |
6 |
3 |
3 |
uC |
зам |
29 |
н |
180 |
- |
8 |
- |
20 |
20 |
40 |
40 |
u2 |
разм |
30 |
о |
- |
8 |
- |
10 |
4 |
8 |
8 |
16 |
iC |
зам |
Задание
4. Исследовать переходный процесс в цепи второго порядка (рис.5п; а - р)
после коммутации (ключ S замыкается или размыкается).
В цепи действует либо постоянный источник
напряжения E, либо постоянный истоник тока J.
Параметры цепи указаны в таблице 4п.
Определить закон изменения во времени
указанной в таблице 4п величины (тока или напряжения).
Решить задачу классическим и операторным
методом. Сравнить результаты и построить график искомой функции.
а) б) в)
г) д) е) ж)
з)
и) к) л) м)
н) о) п) р)
Рис. 5п.
Таблица
4п
Вар. |
Схе ма |
E В |
J А |
L1 мГн |
L2 мГн |
C1 мкФ |
C2 мкФ |
R1 Ом |
R2 Ом |
R3 Ом |
Опреде лить |
Ключ S |
|
1 |
а |
120 |
- |
0.2 |
- |
10 |
- |
4 |
4 |
8 |
iC |
i1 |
зам. |
2 |
б |
- |
5 |
1 |
- |
1 |
- |
20 |
20 |
10 |
uC |
iC |
разм |
3 |
в |
120 |
- |
10 |
- |
10 |
- |
100 |
500 |
500 |
iL |
uL |
зам. |
4 |
г |
- |
10 |
1 |
- |
500 |
- |
2 |
2 |
6 |
uC |
i2 |
разм |
5 |
д |
120 |
- |
1 |
- |
10 |
- |
100 |
300 |
300 |
iL |
u2 |
зам. |
6 |
е |
- |
30 |
5 |
- |
4 |
- |
20 |
10 |
20 |
uC |
iC |
зам. |
7 |
ж |
60 |
- |
2 |
- |
5 |
- |
10 |
10 |
10 |
iL |
uL |
разм |
8 |
з |
- |
30 |
0.2 |
- |
10 |
- |
5 |
5 |
10 |
uC |
iC |
зам. |
9 |
и |
120 |
- |
- |
- |
10 |
50 |
10 |
20 |
10 |
uC1 |
i1 |
разм |
10 |
к |
- |
5 |
- |
- |
20 |
40 |
100 |
200 |
300 |
uC1 |
iC1 |
зам. |
11 |
л |
60 |
- |
10 |
30 |
- |
- |
4 |
4 |
8 |
iL1 |
uL1 |
зам. |
12 |
м |
- |
12 |
1 |
4 |
- |
- |
4 |
6 |
8 |
iL1 |
i1 |
зам. |
13 |
н |
120 |
- |
2 |
8 |
- |
- |
4 |
4 |
8 |
iL1 |
uL1 |
разм |
14 |
о |
- |
10 |
- |
- |
1 |
3 |
60 |
40 |
20 |
uC1 |
iC1 |
разм |
15 |
п |
80 |
- |
1 |
5 |
- |
- |
8 |
4 |
4 |
iL1 |
uL1 |
зам. |
16 |
р |
- |
2 |
- |
- |
10 |
20 |
50 |
150 |
200 |
uC1 |
iC1 |
разм |
17 |
а |
100 |
- |
1 |
- |
0.5 |
- |
100 |
50 |
50 |
iL1 |
u2 |
разм |
18 |
б |
- |
2 |
1 |
- |
1 |
- |
40 |
20 |
60 |
iL |
uL |
разм |
19 |
в |
100 |
- |
10 |
- |
1 |
- |
40 |
60 |
60 |
uC |
i3 |
разм |
20 |
г |
- |
4 |
1 |
- |
10 |
- |
4 |
4 |
2 |
iL |
uL |
зам. |
21 |
д |
120 |
- |
5 |
- |
1 |
- |
200 |
400 |
200 |
uC |
u3 |
разм |
22 |
е |
- |
4 |
10 |
- |
1 |
- |
30 |
20 |
10 |
iL |
uL |
зам. |
23 |
ж |
60 |
- |
1 |
- |
2 |
- |
200 |
150 |
50 |
uC |
u3 |
зам. |
24 |
з |
- |
6 |
1 |
- |
0.5 |
- |
200 |
400 |
400 |
iL |
i1 |
зам. |
25 |
и |
80 |
- |
- |
- |
20 |
10 |
50 |
15 |
20 |
uC2 |
i2 |
зам. |
26 |
к |
- |
6 |
- |
- |
4 |
2 |
100 |
200 |
100 |
uC2 |
u3 |
разм |
27 |
л |
30 |
- |
5 |
15 |
- |
- |
5 |
15 |
5 |
iL2 |
u3 |
разм |
28 |
м |
- |
12 |
4 |
2 |
- |
- |
20 |
4 |
6 |
iL2 |
i2 |
зам. |
29 |
н |
60 |
- |
6 |
1 |
- |
- |
4 |
6 |
10 |
iL2 |
uL2 |
разм |
30 |
о |
- |
4 |
- |
- |
20 |
10 |
40 |
20 |
60 |
uC2 |
iC2 |
зам. |
Задание
5. Исследовать переходный процесс в цепи второго порядка (рис.5п; а - р)
методом переменных состояния. Составить уравнения переменных состояния в послекоммутационной
схеме для определения напряжений на емкостях и токов в индуктивностях в общем
виде и в числах. Составить матрицу-столбец начальных значений переменных.
В цепи действует либо постоянный источник
напряжения E, либо постоянный источник тока J.
Параметры цепи указаны в таблице 4п.
По указанию преподавателя решить
полученную систему на ЭВМ и вы-
вести результаты
расчета в виде графиков на печать.