lek_ee_ruch_16 (Лекции (Ручьев М.К.))

Лекция №16Материалы этой лекции носят справочный характер и помогут вам лучшеподготовиться к экзамену.Прежде всего, познакомьтесь с программой курса, точнее с перечнем вопросов,которые выносятся на экзамен.ПРОГРАММА КУРСА ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА (ЧАСТЬ 1).(Второй курс, осенний семестр )1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙСхема электрической цепи и ее элементы. Узел, контур, ветвь. Резистор, конденсатор,катушка индуктивности. Ток и напряжение ветви. Связь между током и напряжением нарезисторе конденсаторе и катушке индуктивности.

Проводник как реактивный элемент.Энергетические характеристики сигналов: мгновенная мощность и энергия. Мгновеннаямощность и энергия на резисторе конденсаторе и индуктивности. Закон сохранения энергии.Активные элементы: независимые источник напряжения и тока. Двухполюсники.Четырехполюсники. Законы Кирхгофа. Классификация цепей. Принцип суперпозиции.Принцип эквивалентности. Принцип замещения. Основные эквивалентные преобразованияцепей: последовательное и параллельное соединение однородных элементов,преобразование звезда⇔треугольник, делители напряжения и тока.

Эквивалентноепреобразование источника тока и напряжения (теореме об эквивалентном источнике).Методы анализа сложных цепей: метод наложения и метод узловых напряжений.2.АНАЛИЗ ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИКомплексные числа. Графическая интерпретация комплексного числа. Операции скомплексными числами.

Гармонический сигнал и его математическая модель. Комплексныйсигнал, комплексная амплитуда. Комплексные сопротивления и проводимости. Методкомплексных амплитуд. Комплексно-частотная характеристика цепи, АЧХ и ФЧХ цепи.Последовательный и параллельный контуры. Параметры резонансных контуров:Резонансная частота, добротность, полоса пропускания.Резонанс напряжений в последовательном колебательном контуре, резонанс токов впараллельном колебательном контуре.3.АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВПонятие переходного процесса.

Определение и свойства преобразования Лапласа:линейность дифференцирование, интегрирование, задержка сигнала.Эквивалентная схема цепи: представление источников и элементов цепи с учетомначальных условий, системная функция цепи.Обратное преобразование Лапласа. Анализ переходных процессов операторным методом.Определение системной функции и частотной характеристики цепи по диаграмме нулей иполюсов. Построение АЧХ и ФЧХ цепи по диаграмме нулей и полюсов.Импульсная характеристика (ИХ) линейной цепи. Анализ переходных процессовоператорным методом. Зависимость ИХ от положения полюсов цепи.4.СИГНАЛ И ЕГО СПЕКТРГармонический анализ периодических сигналов на основе комплексных рядов Фурье.Двухсторонний и односторонний спектры.

Графическая интерпретация. Спектры суммыгармоник. Спектральный анализ непериодических сигналов. Основные свойстваинтегрального преобразования Фурье: значение спектральной плотности в нуле, умножениена число, сдвиг сигнала во времени, изменение направления времени, дифференцирование иинтегрирование сигналов, изменение масштаба времени сигнала, умножение и сверкасигналов, взаимозаменяемость частоты и времени. Спектральная плотность прямоугольногоимпульса, дельта функции.

Спектральная плотность пачки из нескольких прямоугольныхимпульсов. Спектральная плотность треугольного импульса.В каждом билете на экзамене будет по два теоретических вопроса и по две задачи.Перечень типовых задач приведен ниже.ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ:1. Расчет эквивалентного сопротивления резистивной цепи на зажимах источника тока изажимах источника напряжения2. Расчет токов и напряжений на всех элементах RLC цепи, содержащей источники тока инапряжения методами наложения, узловых напряжений и комплексных амплитуд.3.

Расчет АЧХ и ФЧХ линейной цепи.4. Определение сигнала на выходе RL, LR, CR и RС цепей операторным методом и спомощью интеграла свертки5. Определение спектров простейших периодических и непериодических сигналов и связьмежду спектром сигнала и его формой.Тексты задач, выносимы на экзамен, приведены в конце каждой лекции.Готовясь к экзамену, каждый студент долженЗнать:1. Основные законы электротехники: закон Ома, законы Кирхгофа, закон сохраненияэнергии.2. Определение основных характеристик линейных цепей: КЧХ, АЧХ, ФЧХ, передаточнойфункции, импульсной и переходной характеристик, и связь между ними.3.

Основные методы анализа линейных цепей: Метод комплексных амплитуд, операторныйметод, метод интеграла свертки, метод узловых потенциалов.4. Основные принципы анализа линейных цепей: принцип суперпозиции, принципэквивалентности, принцип замещения.5. Основные свойства преобразования Фурье6. Понятие спектра сигнала.7. Размерности всех переменных, используемых в формулах.Уметь:1. Решать типовые задачи (см.

выше).2. Пояснять с физических позиций процессы, происходящие в линейных цепях.3. Отвечать на вопросы, начинающиеся со слов: «Зачем» «Почему», « А что будет,если»…И самый главный совет: старайтесь больше понять, чем зазубрить. Помните, что наэкзамене вы можете использовать материалы, подготовленные вами по этому курсу:конспект лекций, отчеты по лабораторным работам, материалы семинарских занятий,домашние задания и курсовую работу.Удачи вам.