1. 1 Рассчитать установившийся режим в линеаризованной цепи на постоянном токе

Задание1. Расчёт установившегося режима.1.1 Рассчитать установившийся режим в линеаризованной цепи на постоянном токе. С этой целью: провести линеаризацию вольт-амперной характеристики нелинейного двухполюсника с по-мощью секущей; построить схему линеаризованной цепи на постоянном токе; рассчитать токи в ветвях и напряжения на элементах, проверить правильность расчета, со-ставить баланс мощностей. 1.2 Рассчитать установившийся режим в линеаризованной цепи на переменном токе. С этой целью: построить схему линеаризованной цепи на переменном токе; записать уравнения для цепи в комплексной форме по методам контурных токов и узловых напряжений (с подстановкой числовых данных); определить на ЭВМ токи в ветвях и напряжения на пассивных элементах, проверить пра-вильность расчёта составлением баланса мощностей; для контура, содержащего ветвь с источником синусоидальной э.д.с. и максимально воз-можное число ветвей с реактивными элементами, построить векторную потенциальную диаграмму и векторную диаграмму токов. 1.3 Учитывая, что исходная электрическая цепь после линеаризации является линейной цепью периодического несинусоидального тока, сформулировать установившейся режим в ней. С этой целью: записать в мгновенной форме токи в ветвях и напряжения на пассивных элементах линеари-зованной цепи с учётом действия всех источников энергии; построить графики изменения мгновенных значений тока и напряжения в линеаризованной цепи для ветви с нелинейным двухполюсником и одной из ветвей с реактивным элементом.2. Расчет периодического режима.2.1 Учитывая, что в результате коммутации схема заданной электрической цепи разделяется на две независимые части, рассчитать переходный процесс в части схемы с источником постоянной э.д.с. при линеаризации нелинейного двухполюсника. С этой целью: построить схему для исследуемой части электрической цепи; из расчета установившегося режима в заданной цепи определить независимые начальные условия; рассчитать начальные значения остальных токов и напряжений в схеме исследуемой части электрической цепи; вычислить искомую функцию тока или напряжения; дать характеристику переходного процесса в цепи и определить его длительность; проверить правильность расчета переходного процесса на ЭВМ; по результатам расчётов, выполненных на ЭВМ и вручную, построить график искомой функции до коммутации (в пределах периода установившегося режима) и после комму-тации (в пределах длительности переходного процесса); сравнить результаты расчета переходного процесса в схеме, полученные на ЭВМ и вруч-ную; добиться, чтобы погрешность расчета не превышала 5% от значений, полученных на ЭВМ. 2.2 Рассчитать переходный процесс в части заданной схемы с источниками синусоидального э.д.с. и тока. С этой целью: построить схему для исследуемой части электрической цепи; из расчета установившегося режима в цепи определить независимые начальные условия; рассчитать начальные значения остальных токов и напряжений в сети; дать характеристику переходного процесса в цепи и определить его длительность; на ЭВМ вычислить искомую функцию тока или напряжения; записать уравнения для исследования переходного процесса по методу пространства со-стояний, проверить правильность расчёта путём решения уравнений состояния на ЭВМ; по результатам двух вариантов расчёта построить графики искомой функции до и после коммутации (аналогично п. 2.1), сравнить результаты расчета;3. Расчёт установившегося режима в исходной нелинейной цепи.3.1 Учитывая, что для заданной цепи выполняются условия , где ZI, Вт внутреннее сопротивление источника тока, рассчитать установившийся режим в нелинейной цепи на постоянном токе. С этой целью: построить схему цепи на постоянном токе; при заданных параметрах элементов схемы определить на вольт-амперной характеристике нелинейного двухполюсника положение рабочей точки; рассчитать токи в ветвях и напряжения на пассивных элементах цепи с учётом найденных параметров рабочей точки, составить баланс мощностей; определить статическое и дифференциальное сопротивления нелинейного двухполюсника в найденной рабочей точке; проверить правильность расчета схемы на ЭВМ; сравнить результаты расчёта схемы, полученные на ЭВМ и вручную; добиться, чтобы по-грешности расчета токов, напряжений и мощностей в схеме, а также статического и диффе-ренциального сопротивлений нелинейного двухполюсника не превышала 5% от значений, полученных на ЭВМ.