Расчет переходных процессов в нелинейных электрических цепях

В цепи, содержащей нелинейный элемент (индуктивный, емкостной или резистивный) и находящейся под действием постоянного напряжения, происходит замыкание или размыкание ключа.

Требуется:

Найти и построить временные зависимости токов во всех ветвях цепи и напряжения на нелинейном элементе. По указанию преподавателя вместо напряжения на нелинейном элементе может быть предложено построить напряжение на линейном реактивном элементе. Для расчета использовать: метод кусочно-линейной аппроксимации и метод последовательных интервалов (метод Эйлера).

Варианты домашнего задания

Варианты расчетных схем представлены на рис. 5.1 – 5.36, численные значения величин приложенного напряжения и параметров линейных элементов цепи – в таблице 5.1, характеристики нелинейных элементов – на рис. 5.37 – 5.39.

Первые шестнадцать схем содержат нелинейный реактивный элемент (катушку с ферромагнитным сердечником или вариконд – конденсатор с нелинейным диэлектриком), остальные – нелинейный резистор. Особенности решения задач с нелинейными реактивными и резистивными элементами рассмотрены в методических указаниях.

Рис. 5.1	Рис. 5.2
Рис. 5.3	Рис. 5.4
Рис. 5.5	Рис. 5.6
Рис. 5.7	Рис. 5.8
Рис. 5.9	Рис. 5.10
Рис. 5.11	Рис. 5.12
Рис. 5.13	Рис. 5.14
Рис. 5.15	Рис. 5.16
Рис. 5.17	Рис. 5.18
Рис. 5.19	Рис. 5.20
Рис. 5.21	Рис. 5.22
Рис. 5.23	Рис. 5.24
Рис. 5.25	Рис. 5.26
Рис. 5.27	Рис. 5.28
Рис. 5.29	Рис. 5.30
Рис. 5.31	Рис. 5.32
Рис. 5.33	Рис. 5.34
Рис. 5.35	Рис. 5.36

Таблица 5.1

Схема	Вариант	U	R 1	R 2	R 3	R 4	C	L
В	Ом	мкФ	мГн
	а						-	-
б						-	-
в						-	-
г						-	-
	а						-	-
б						-	-
в						-	-
г						-	-
	а			-			-	-
б			-			-	-
в			-			-	-
г			-			-	-
	а					-	-	-
б					-	-	-
в					-	-	-
г					-	-	-
	а					-	-	-
б					-	-	-
в					-	-	-
г					-	-	-
	а					-	-	-
б					-	-	-
в					-	-	-
г					-	-	-
	а			-		-	-	-
б			-		-	-	-
в			-		-	-	-
г			-		-	-	-
	а					-	-	-
б					-	-	-
в					-	-	-
г					-	-	-
	а			-			-	-
б			-			-	-
в			-			-	-
г			-			-	-
	а						-	-
б						-	-
в						-	-
г						-	-
	а						-	-
б						-	-
в						-	-
г						-	-
	а			-			-	-
б			-			-	-
в			-			-	-
г			-			-	-
	а					-	-	-
б					-	-	-
в					-	-	-
г					-	-	-
	а					-	-	-
б					-	-	-
в				1-	-	-	-
г					-	-	-
	а					-	-	-
б					-	-	-
в					-	-	-
г					-	-	-
	а					-	-	-
б					-	-	-
в					-	-	-
г					-	-	-
	а	-200		-		-		-
б	-200		-		-		-
в	-300		-		-		-
г	-300		-		-		-
	а	-450		-				-
б	-500		-				-
в	-450		-				-
г	-450		-				-
	а			-				-
б			-				-
в			-				-
г			-				-
	а			-				-
б			-				-
в			-				-
г			-				-
	а			-		-		-
б			-		-		-
в			-		-		-
г			-		-		-
	а			-		-		-
б			-		-		-
в			-		-		-
г			-		-		-
	а		-			-		-
б		-			-		-
в		-			-		-
г		-			-		-
	а		-			-		-
б		-			-		-
в		-			-		-
г		-			-		-
	а			-		-		-
б			-		-		-
в			-		-		-
г			-		-		-
	а		-	-		-		-
б		-	-		-		-
в		-	-		-		-
г		-	-		-		-
	а				-	-	-
б				-	-	-
в				-	-	-
г				-	-	-
	а				-	-	-
б				-	-	-
в				-	-	-
г				-	-	-
	а				-		-
б				-		-
в				-		-
г				-		-
	а			-	-	-	-
б			-	-	-	-
в			-	-	-	-
г			-	-	-	-
	а		-			-	-
б		-			-	-
в		-			-	-
г		-			-	-
	а				-	-	-
б				-	-	-
в				-	-	-
г				-	-	-
	а				-	-	-
б				-	-	-
в				-	-	-
г				-	-	-
	а				-	-	-
б				-	-	-
в				-	-	-
г				-	-	-
	а		-			-	-
б		-			-	-
в		-			-	-
г		-			-	-
	а		-			-	-
б		-			-	-
в		-			-	-
г		-			-	-

Рис. 5.37. Вебер-амперная характеристика катушки индуктивности

Рис. 5.38. Кулон-вольтная характеристика нелинейного конденсатора

Рис. 5.39. Вольт-амперная характеристика нелинейного резистора

В связи с тем, что расчет переходного процесса в цепи с нелинейными реактивными элементами несколько отличается от расчета в цепи с нелинейным резистором, приведены три примера расчета.

Дата добавления: 2015-10-16