ану ланцюг, показану на малюнку 2 в лабораторії, підключимо до неї генератор сигналів і за допомогою вольтметра і осцилографа визначимо амплітуди напруг на вході і виході ланцюга і фазові співвідношення між ними.
- в ході дослідної частини напишемо програму для знаходження H - параметрів ланцюга, смуги утримання, коефіцієнта прямокутності та побудови графіків АЧХ і ФЧХ.
2. РОЗРАХУНОК струмів і напруг
2.1 Розрахунок струмів і напруг на основі закону Ома
гармонійний лінійний ланцюг електричний
Знайдемо значення початкових фаз і амплітуди напруги, сили струмів на всіх елементах досліджуваного ланцюга за допомогою законів Ома. Для того, щоб визначити всі перераховані вище значення вкажемо позитивні напрямки струмів і напруг. Схема із заданими струмами і напругами показана на малюнку 3.
Рисунок 3 - Схема досліджуваної ланцюга, із заданими струмами
Будемо вважати, що напруга позитивно, якщо воно спрямоване зліва направо або зверху вниз.
Визначимо комплексний опір кожного з елементів.
, Ом,
,,
, (2.1.1)
Тепер уявімо ланцюг в комплексному вигляді. Дана ланцюг показана на малюнку 4.
Малюнок 4 - Комплексна схема досліджуваної ланцюга
Далі проведемо спрощення отриманої ланцюга. Всі проведені перетворення показані на малюнку 5.
а)
б)
в)
г)
д)
е)
Малюнок 5 - Спрощення конфігурації ланцюга
Розрахуємо еквівалентні опори:
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Розрахуємо загальний струм в ланцюзі (він дорівнює струму на внутрішньому опорі джерела напруги):
,
,
При відомому значенні струму можна визначити напруги:
,,
,
,
,,
,,
Знайдемо силу струму I1 і I2:
,
,
,
,
Знайдемо напругу U3 і U4:
,
,
,,
Знайдемо силу струму і напруги на 5 і 6 елементі:
,
,,
,,
Знайдемо залишилася силу струму:
,
Всі чисельні розрахунки були проведені з використанням пакета MathCAD 13, які представлені в Додатку А.
Пакет MathCAD - програмний засіб, призначений для виконання різних математичних розрахунків, обробки формул, побудови двовимірних і тривимірних графіків, написання програм, призначених для проведення розрахунків. Даний пакет забезпечений простим інтерфейсом, що дозволяє легко працювати і використовувати максимальну кількість вбудованих функцій, яких досить багато. Це програмне засіб сильно полегшує процес обчислень математичних задач і рівнянь.
Для підтвердження правильності отриманих значень знайдемо їх з використанням інших методів розрахунку струмів і напруг.
2.2 Розрахунок струмів і напруг методом контурних струмів
Для досліджуваної ланцюга, п...
