Расчёт стационарного режима линейной электрической цепи переменного тока

Радиоэлектроника объединяет две отрасли науки и техники -
радиотехнику и электронику.
Радиотехника занимается вопросами преобразования постоянного
тока и переменного тока промышленной частоты (50 Гц) в переменный
ток высокой частоты (сотни тысяч, миллионы и десятки миллионов герц),
т. е. генерированием электромагнитных колебаний, излучением их в виде
электромагнитных волн, их приемом, обратным преобразованием
электромагнитных колебаний в электрический ток низкой частоты, в
электрические сигналы. Как отрасль науки, радиотехника разрабатывает
проблемы генерирования, излучения (приема) электромагнитных
колебаний с целью передачи (приема) информации.
Электроника занимается разработкой и применением
электровакуумных и полупроводниковых приборов - основных элементов
современной радиоаппаратуры.
Радиоэлектроника позволяет человеку проникнуть в микромир и
космос, осуществить радио- и телепередачи, управлять ракетами и
космическими кораблями на огромных расстояниях, молниеносно решать
сложнейшие математические задачи и т.д.
Радиоэлектроника является основой для изучения схемотехники,
радиопередающих устройств, радиоавтоматики, систем связи и многих
других дисциплин.
В работе, мы составили принципиальную схему электрической цепи
согласно варианту (ERCL – схема, рисунок 1.1).
На принципиальной схеме выбираем направления токов в ветвях и
направления обхода независимых контуров.
Токи указаны чисто формально, в дальнейших расчётах они не
используются, поскольку

Точки a, b, d на рисунке выделены, так как они являются
«настоящими» узлами, т.е. узлами, в которых сходятся более двух звеньев.
Остальные точки, обозначенные латинскими буквами, не являются узлами
и будут использоваться в дальнейшем для построения топографической
диаграммы.
Узел a считаем базовым, т.е. его потенциал принимаем равным
нулю.
Между узлом d и a включён источник ЭДС, поэтому потенциал узла
d изначально известен, и этот узел исключается из системы уравнений по
методу узловых потенциалов.
Также в работе представлены разные виды решения: расчёт с
помощью законов Кирхгофа, решение с помощью метода контурных
токов, решение с помощью метода узловых потенциалов, расчёт с
помощью метода эквивалентного генератора, показания ваттметра и
варметра, системы уравнений для цепи с магнитными связями.
В ходе работы вычислены электрические параметры цепей
постоянного и переменного синусоидального тока.
Параметры цепи постоянного тока рассчитаны тремя методами:
методом уравнений Кирхгофа, методом контурных токов и методом
узловых напряжений. Так же цепь была смоделирована в программе
Electronics Workbench и сняты значения токов в каждой из ветвей. В
результате расчетов полученные значения токов в ходе решения каждым
из методов и моделирования в программе Electronics Workbench, равны.
Так же для цепи постоянного тока рассчитан баланс мощности и
простроена потенциальная диаграмма.
Параметры цепи переменного тока рассчитаны методом
комплексных амплитуд с использованием метода контурных токов. Для
данной схемы получены комплексные значения токов и напряжений,
представленные в показательной форме. Рассчитана мощность на

источнике, определены показания ваттметра и вольтметра. Построена
векторная диаграмма токов и напряжений, показывающая правильность
расчета. Схема смоделирована в программе Electronics Workbench с
последующим сравнением полученных значений токов с рассчитанными
значениями. Сравнение показало их полное соответствие.