Электрические цепи в режиме постоянного тока и гармонических воздействий презентация

Содержание

Электрическая цепь и ее элементы. Электрическая схема

Слайд 1Электрические цепи в режиме постоянного тока и гармонических воздействий


Слайд 2Электрическая цепь и ее элементы. Электрическая схема


Слайд 3Электрический ток – упорядоченное движение зарядов под действием электрического поля.
Напряжение –

энергия, необходимая для переме-щения единицы заряда из одной точки в другую.

Слайд 4Независимые источники электрической энергии
Идеальный источник напряжения

ВАХ


Слайд 5Реальный источник напряжения

ВАХ


Слайд 6Идеальный источник тока

Реальный источник тока


Слайд 7Топологические элементы
Ветвь – один или несколько последовательно соединенных элементов между

двумя узлами.

Узел – место соединения двух или более эле-ментов.


Слайд 8Контур – замкнутый путь, проходящий через несколько ветвей.
Независимый контур – контур,

содержащий хотя бы одну новую ветвь.

Слайд 9Нагрузки электрической цепи
Сопротивление

Проводимость


Слайд 10Индуктивный элемент

Емкостной элемент


Слайд 11Способы соединения нагрузок
а) Последовательное соединение элементов


Слайд 12б) Параллельное соединение элементов
в) Смешанное соединение элементов


Слайд 13Способы представления гармонических колебаний
1. Временное представление
– мгновенные или текущие

значения гармонического напряжения и тока;

– амплитуды (максимальные значения переменного напряжения и тока);

– текущие фазы напряжения и тока;


Слайд 14– скорость изменения текущей фазы или уг-ловая частота [рад/с]
– циклическая частота

переменного сигнала [Гц]

– начальные фазы напряжения и тока.

ω

Т – период сигнала.


Слайд 152. Векторное (классическое) представление
3. Символическое (комплексное) представление


Слайд 16– действующее значение напряжения.


Слайд 17Символический метод расчета
– комплексные сопротивления ре-зистора, индуктивности и емкости.
– реактивные

сопротивле-ния индуктивности и емкости.

Слайд 18Законы Ома
а) Закон Ома для пассивного участка цепи


Слайд 19
б) Закон Ома для замкнутой цепи с пассивны-ми и активными элементами



Слайд 20в) Обобщенный закон Ома (для участка цепи с активными и пассивными

элементами)



Слайд 21Законы Кирхгофа

1 закон Кирхгофа – закон токов (ЗТК):


Слайд 22
2 закон Кирхгофа – закон напряжений (ЗНК):


Слайд 23Методы расчета цепей постоянного и переменного тока
1. Метод свертывания.
2. Метод законов

Кирхгофа.

3. Метод наложения.

4. Метод контурных токов.

5. Метод узловых напряжений.

6. Метод эквивалентного генератора.


Слайд 24Мощность в цепи переменного тока. Баланс мощностей
1. Мощность источника
Комплексная мощность


где

– активная мощность источника [Вт],

– реактивная мощность источника [ВАР],

S – полная мощность источника [ВА].


Слайд 252. Мощность нагрузок
а) Резистор
б) Индуктивность
в) Конденсатор


Слайд 26Баланс мощности


Слайд 27Резонанс напряжений в последовательном контуре
Условие резонанса напряжений – равенство нулю

эквивалентного реактивного сопротивления

Резонансная частота




Слайд 28При резонансе Z = R, ток
где
– добротность контура.
– характеристическое

сопротивление.

Слайд 29Полоса пропускания контура


Слайд 30Абсолютная полоса пропускания:
или
где Δf = fв – f0 = f0 –

fн – абсолютная расстройка
контура.

Слайд 31Резонанс токов в параллельном контуре
Условие резонанса токов – реактивная прово-димость

всей цепи В должна быть равна нулю:



Слайд 32Резонансная частота
где
Для высокодобротного контура, у которого
и


Слайд 33Нормированная частотная характеристика нап-ряжения


Слайд 342. Линейные электрические цепи в режиме негармонических воздействий


Слайд 35Спектральное представление сигналов


Слайд 36Спектр амплитуд U(ω) и спектр фаз ϕ(ω) для сигнала u(t)


Слайд 37Спектры периодических сигналов
1. Тригонометрическая форма ряда Фурье

а)
– постоянная составляющая;
– амплитуда k-ой

гармоники;

– фаза k-ой гармоники.


Слайд 38б)

2. Комплексная форма ряда Фурье

Анализ спектрального (гармонического) состава периодических сигналов –

это вычисление амплитуд Umk и начальных фаз ϕk гармонических составляющих ряда Фурье.

Слайд 39Спектры непериодического сигнала
Прямое преобразование Фурье

позволяет определить спектральную плотность сигнала.
U(jω) –

комплексная спектральная плотность.

|U(jω)| – спектральная плотность амплитуд,
ϕ(ω) – спектральная плотность фаз.


Слайд 40Обратное преобразование Фурье

позволяет определить сигнал по его спектраль-ной плотности.


Слайд 41Законы коммутации

1-ый закон коммутации

2-ой закон коммутации
Переходные процессы в линейных электрических цепях


Слайд 42Для составления такого уравнения использую-тся законы Кирхгофа.
– решение дифференциального уравнения от-носительно

тока или напряжения в цепи.

Классический метод анализа переходных процессов


Вид искомого решения:


Слайд 43Преобразование Лапласа
Операторный метод анализа переходных про-цессов базируется на преобразованиях Лапла-са.

оригинал функции

– изображение функции.

– комплексная переменная.

а) Прямое преобразование Лапласа



Слайд 44б) Обратное преобразование Лапласа

Запись преобразования Лапласа


Слайд 45Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме
ЗТК в операторной форме:

ЗНК

в операторной форме:



Слайд 46Расчет переходных процессов операторным методом
Порядок расчета:
1. Расставляются токи в ветвях.
2.

Находятся: uC(0+) и iL(0+).

3. Составляется операторная схема замеще-ния.

4. Определяются изображения токов в ветвях или напряжений на элементах.

5. Переходят от изображений токов и напряже-ний к мгновенным значениям i(t), u(t).


Слайд 47Временные методы анализа переходных процессов
Единичная функция
Испытательные сигналы


Слайд 48Единичная импульсная функция (δ-функция)


Слайд 49Свойства δ-функции:
1. Площадь единичной импульсной функции равна единице
2. Фильтрующее свойство


Слайд 50Переходная характеристика цепи


Слайд 51Импульсная характеристика цепи
Связь между импульсной h(t) и переходной g(t) характеристиками


Слайд 52Анализ реакции цепи с помощью интеграла Дюамеля


Слайд 53Порядок расчета:
1. Разбить сигнал на участки интегрирования, найти скачки напряжения на

границах участков, найти производные сигнала на каждом из участков.

2. Рассчитать переходную характеристику задан-ной цепи.

3. Записать интеграл Дюамеля для каждого из участков интегрирования.

4. Построить график.


Слайд 54Анализ реакции цепи с помощью интеграла наложения


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика