Расчет переходных процессов в лиейных электрических цепях

МОСКОВСКИЙ 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

РЕДАКЦИОННЫЙ 

С О В 
Е 
Т 

Председатель 

Л.А.ПУЧКОВ 

Зам. председател.я 

л.хгитис 

Н. В. ДЕМЕНТЬЕВ 

А.П. ДМИТРИЕВ 

Б.А. КАРТОЗНН 

М.В. КУРЛЕНЯ 

В.И. ОСИПОВ 

э.м. соколов 

К.Н. ТРУБЕЦКОЙ 

В.В.ХРОННН 

В.А. ЧАНТУРИН 

Е.Н. ШЕМНКНН 

ИЗДАТЕЛЬСТВО 

московского 

ГОСУдАРСТВЕННОГО 

ГОРНОГО УННВЕРСНТЕТА 

ректор МГГУ. 

чл.-корр. РАН 

директор 

Издательства МГГУ 

академик РАЕН 

академик РАЕН 

академик РАЕН 

академик РАН 

академик РАН 

академик МАН ВПI 

академик РАН 

профессор 

академик РАН 

академик РАН 

Е.Ф. Цапенко 

В.А. Румянцева 
ВЫСШЕЕ ГОРНОЕ 

ОБРАЗОВАНИЕ: 

УЧЕБНО· 

МЕТОДИЧЕСКОЕ 

ИЗДАНИЕ 

РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ 

ПРОЦЕССОВ 

В ЛИНЕЙНЫХ 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ 

ЦЕПЯХ 

Допущено Учебно-метооической 

комиссие~ по специальности 
'' Э.1ектропривод и автоАtатш.:а про,нышленных установок и технологических комn.1ексое11 
в 
качестве 

,\lетодических указаний для студентов А1ГГ':У', обучающихся по спецuа.7ьности 180400 
((Электропривод 

и автоматика про.~tышленных установок и технологических комплексов11 

МОСКВА 

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО 

ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО 

УНИВЕРСИТЕТА 
2004 

УДК 621.3.013 

ББК 31.21 

ц 17 

Экспертиза проведена Учебно-методической комиссией по специальности 

«Электропривод и автоматика про.мышленньи: установок и технологических 

комплексов» Московского государственного горного университета (протокол 
М 
3 от 20.01.04 г.) 

Книга соответствует «Гигиеническим требоврния.м к издания.м книжнЫ!tl 

для взрослых. СанПиЯ 1.2.1253-03», утвержденнЫ!tl Главным государственНЫ!tl санитарнЫ!tl врачом России 30 марта 2003 г. 

Цапенко Е.Ф., Румянцева В.А. 

Ц 17 
Расчет переходных процессов в шrnейных электрических цепях: 

Методические ухаза.IШЯ: М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2004.- 39 с. 

Приведены общие сведеНИJI по расчету персходных процессов в 

линейных электрических цепях из курса «Теоретические основы электротехники». Даны методические ухазаНИJI для вьшолнения расчетнографического заданш1 по разделу «ПерехоДНЪiе процессы в линейных 

электрических цепях», вариантызаданнй.Рассмотреныпримерырасчета 

электрической цеiШ второго порядка с источником постоянного напряжеНИJI в переходнам режиме классическим методом и цепи третьего порядка символическим методом. Приведен пример использования пакета 

программ MathCad 2000 для нахождения оригиналов тока и напряжеНИJI. 

Для студентов МГГУ, обучающихся по специальности 180400 

«Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов». 

УДК 621.3.013 

ББК 31.21 

© Е.Ф. Цапенко, В.А. Румянцева,2004 

© Издательство МГГУ, 2004 
© Издательство «Горная книга)), 2004 

© Дизайн книги. Издательство 

МГГУ, 2004 

ДОМАШНЕЕ 
ЗАДАНИЕ 

На рисунках в задачах 1-25 приведены схемы электрических цепей, в которых переходные процессы вызываются замыканием (или размыканием) ключа К. Коммутация происходит в момент времени t = О. В цепи действует источник постояннойЭДСЕ. 

Требуется определить токи (или напряжения) двумя методами: классическим и операторным. 

В соответствии с заданиями одни студенты решают задачи варианта «А», другие варианта «В». На основании полученного аналитического выражения в интервале от t = О до t0 
(to время, при котором переходной процесс практически заканчивается) строится график искомой величины в зависимости от времени. 

Для облегчения р!iботы приведены методики исследования переходных процессов классическим и операторным методами. Рассмотрены числовые примеры применения этих методик. Указаны требования к составлению отчета, дана форма 

его титульного листа (прил. 1). 

Задача 1 

L 

к 

5 

Определить: 

А. Напряжение иL(t) на катушке при переходнам процессе, вызванном замыканием ключа К. 

В. Напряжение uc(t) 
на конденсаторе при переходнам 

процессе, вызванном замыканием ключа К. 

Задача 2 

Е 
Rz 

с 

'Rз 
К 

Определить: 

А. Ток в конденсаторе ic(t) при переходнам процессе, 

вызванном замыканием ключа К. 

В. Ток в резисторе R3 при переходнам процессе, вызван
ном замыканием ключа К. 

Задача 3 

с 

Rз 

6 

Определить: 

А. Ток в конденсаторе ic (t) при переходнам процессе, вызванном замыканием ключа К. 

В. Ток в индуктивности iL (t) при переходнам процессе, 

вызванном замыканием ключа К. 

Задача 4 

к 

Е 
L 

Rз 

Определить: 

А. Напряжение uL (t) на индуктивности при переходнам 

процессе, вызванном размыканием ключа К. 

В. Ток iR(t) в резисторе R1 при переходнам процессе, вы
званном размыканием ключа К. 

Задача 5 

Е 
с 
к 
L 

Rз 

7 

Определить: 

А. Напряжение иL(t) на индуктивности при переходнам 

процессе, вызванном размыканием ключа К. 

В. Напряжение ис(t) на конденсаторе при переходнам 

процессе, вызванном размыканием ключа К. 

Задача 6 

Е 

r Е,В 
L,мГн 
С, мкФ 1 R1, Ом 1 R2, Ом l Rз. Ом 1 R4, Ом l 

1 
30 
0,1 
2,5 
1 
5 
1 
10 
1 
15 
1 
1 

Определить: 

А. Ток iR(t) в резисторах Нз и R1 при переходнам процессе, вызванном замыканием ключа К. 

В. Ток в конденсаторе ic(t) при переходнам процессе, 

вызванном замыканием ключа К. 

Задача 7 

L 

Е 
к 

8 

Определить: 

А. Ток iя(t) в резисторе R3 при переходнам процессе, вы
званном размыканием ключа К. 

В. Ток в индуктивности iL(t) при переходнам процессе, 

вызванном размыканием ключа К. 

Задача 8 

L 

к 
Е 
с 

Определить: 

А. Ток в конденсаторе ic(t) при переходнам процессе, 

вызванном размыканием ключа К. 

В. Напряжение uL(t) на индуктивности при переходнам 

процессе, вызванном размыканием ключа К. 

Задача 9 

9 

Определить: 

А. Ток в индуктивности iL (t) при переходном процессе, 

вызванном замыканием ключа К. 

В. Ток в конденсаторе ic(t) при переходном процессе, 

вызванном замыканием ключа К. 

Задача 10 

L 

Е 
R~ 
К 

Определить: 

А. Ток в индуктивности iL (t) при переходном процессе, 

вызванном замыканием ключа К. 

В. Напряжение uc(t) 
на конденсаторе при переходнам 

процессе, вызванном замыканием ключа К. 

Задача 11 

L 
,........, 

Rt 

~Dн 

к 

R4 
== с 

1 Rз 

10