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√осударственное образовательное учреждение
высшего профессионального образовани¤
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ISBN5-8088-0144-3
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0,9? 0,94
0,9? 0,94
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U ?? max = 2 K ?U ?? = 2 ? 1,2 ? 9 = 21,6 ? ;
I ? max = K ? I ? max = 1,2 ? 2 = 2,4 ? ;
P? max = 0,3 P? max = 0,3 I ?2 R? = 0,3 ? 22 ? 3,5 = 4,2 ?? .
????? ???????, ?? ?????????? ?????? ???????? ???????????
??816? ? ??817?, ??????????????? ???????? (2.6), ?????????? ?????? ??????? ????????? ? ????. 2.1:
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3,075
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3,173
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0,1915
3,00
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0,4764
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c = (2?3) ??; b = (9?12) ??, ? ????? ???????????? ????? ????? n:
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47
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1
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?3
?? 2 ? 170 ? 3 ? 10
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? = P? max F? = 5 ? 6,5 = 32,5 ? ;
?s = ? g = 32,5 ? 0,85 = 27,63 ? ;
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?s + 2T?? 27,63 + 2 ? 60
=
= 73,81 ? .
2
2
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??????????? A = 1,3. ????? ????????? ???????????? ?? ? ?? (???
????????????? ?????????: ??? = 0,3; ?1 = 0,8; ?2 = 8):
48
1
1
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2
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? ? 6 ?? / ? ? ????;
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? 6 ? 10?2 ?
? ????????? ??????????? ?:
? ? = ????1?2 = 0,3 ? 0,8 ? 8 = 1,92 ?? / ? 2 ? ???? ,
? ????? ??????????? ??????????? ??????????? ????????? ??????????? ?????????
???? = ? ?? ? ? = 57,45 ? 7,92 = 49,53 ?? / ? 2 ? ???? .
?? ?????????? ???????? ? ??? ????????? ??????? ????????? ??????????? ?????????
S? =
????
5
HD=
49,53
? 6 ? 10?2 ? 5 ? 10?2 = 0,0297 ?2 .
5
????????? ????? ????? n, ?????? c = 2 ?? ? b = 10 ??:
n=
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= 5,83 ? 6 .
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2 + 10
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?????
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=
= 0,0445 ? ? 45 ?? .
2nD
2 ? 6 ? 0,05
??? ????????? ???????? ?????? ??????????? ????????? ?? ??????
?? ???? ??????????? ?????????? ????????????. ? ???? ?????? ????????, ???????????? ????? ????????????, ????? P? max = 2,5 ??, ? ??????? ????????? ??????????? Q??? = 15 ??2. ????? ??????? ?????????
?????? H = 5 ??, D = 3 ??, ? ??? ??????? d2 = 3 ??.
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F? =
K ?? ?.???
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0,8 ? 150 ? 60
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2,5
(
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49
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= 0,523 ?? = 5,23 ? 10 ?3? .
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3,14
r = r??? =
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2r
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2
2
L0
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52 + 32
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r
. ? ?????????? ????????? ? ? 0,2.
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????? ?????????? ??????????? ??????????? ??????????? ?????????
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(
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2
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2
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2
2
2
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47,44
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?3
?
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2
170
3
10
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r
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L0
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50
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?s = ? g = 46,25 ? 0,9 = 43,94 ? ;
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?s + 2T?.?
=
= 81,9 ? ? 80 ? .
2
2
????????? ???????? T?max ? ???????????? ? ????. 2.3, ??????????
??????????? A = 1,29. ????? ????????? ???????????? ?? ? ?? (???
????????????? ?????????: ??? = 0,3; ?1 = 0,8; ?2= 8):
1
1
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? 43,94 ? 4
? 7 ?? / ?2 ? ????;
? ? = A ? s ? = 1,29 ? ?
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? 5 ? 10 ?
? ? = ????1?2 = 0,3 ? 0,8 ? 8 = 1,92 ?? / ? 2 ? ????
? ????????? ??????????? ?:
? = ? ? + ? ? = 7 + 1,92 = 8,92 ?? / ?2 ? ???? ,
? ????? ??????????? ??????????? ??????????? ????????? ??????????? ?????????
???? = ? ?? ? ? = 47,44 ? 8,92 = 38,52 ?? / ? 2 ? ???? .
?? ?????????? ???????? ? ??? ????????? ??????? ????????? ??????????? ?????????
S? =
????
5
HD=
38,52
? 5 ? 10?2 ? 3 ? 10?2 = 0,01155 ?2 .
5
????????? ????? ????? n, ?????? c = 2 ?? ? b = 10 ??
n=
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=
= 5.
c+b
2 + 10
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?????
51
d1 =
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= 0,0335 ? ? 34 ?? .
2nD
2 ? 5 ? 0,03
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? ??? ???? ????????? ??????????
V? = ?? H D ( d1 + d 2 )?? N = ??5 ? 3 ? (3,4 + 0,3)?? ? 2 = 111 c?3 .
????? ???????, ? ????? ?????? ??????????? ??????, ? ?????? ??????
????????????? ????????? ????????? ??????????? ??? ??????? ?? ??????????? ?????????? ????????????. ?????? ????? ?????????, ??? ???????????? ?????? ??????????? ??? ?????????? ?????????? ???????????? ????? ????????????.
2.3. ?????? ??????? ????????????? ????????????? ??????????
???????????? ????????? ???????????? ???????????? ?? ?????? ???
?????????? ???????? ???????????, ?? ? ? ??????, ????? ???????? ???
???????? I? max ?? ????? ???? ????????? ?????????? ? ????????????
?????? ????????????. ??? ???? ??? ????? ?????? ?? ??????????? ??????????? ???????????? ?? ????????? ??????????? ????????.
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VT1
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R?
R?1
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R?2
R?
???. 2.7
52
R?n
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?????????? ???? ?????, ????? ??? ???????? ?????????????? ????? ??????????? ??????????? ????????? ?????????? ??????????. ????????? ??????????? ?????? ???????????? ?? ?????? ? ??????????? ????????????????, ??? ???????, ?? ??????????, ?? ???????? ????????
??????????? ???????????? ????????????? ????? (? ??????, ? ???????????? ?????????) ???????? ????????? ? ?????????? ???? ????????????
????????? ?????????? ????????????? R?1 = R?1 = R?3 = ... = R?n = R?.??.
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1
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(2.14)
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???????? ????? ??????????? ??????????? ???????? ???? ? ? ???????
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(2.15)
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???? ????????????? ??????????? ?? ???? ??????? ????; ????? I? min ? I?
max ? ???????? ???????????? ? ????????????? ????? ??????????, ?????? ?? ?????????? ?????? ??? ?????????? ???? ???????????. ??? ?????????? ? ??????????? ??????????? ?????????? ?i ???????? ? ???????? 1,5?2,0; ?i??? ? ?????????? ???????? ????????? ????? ???????????
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??? ??????????? ?i??? ??????? ???????? ?????????? ?????????? ???
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?????????????. ?????? ? ??? ?? ???? ?????????? ???????????? ?????????????? ????????, ??? ??????? ??????????? ????????? ???????? ???????. ???????, ????? ???????? ?????????????? ?????? ????????, ?
????????? ??????? ????????? ???????????? ????????? ????????????
??? ????????????? ?????????????. ? ???? ?????? ????????? ??? ?????
?????? ?????????? ?????????? 50?60% ?? ????????????, ?. ?. ??????????? ???????? ? ??????????? ?? ????. ??? ???? ????? ????????? ??????????? ????? ???? ???, ???????????? 70?90%, ? ????? ?????? ?
54
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0,3
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=
40
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5
55
? ????? ?? (2.14) ????????
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1
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= 1,564 ?? .
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???????? ?????????? ???????? ? ???????????? ? ????? ??????????? ??????? (??? ?24) R?.?? = 1,6 ??. ???????? ????????? ???????????? ?? (2.17) ? ??????????
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R?.yp I ?2
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1,6 ? 32
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22
?????????? ???????? ???????? ????????? 2 ??, ??????? ???? ????
????????? ??????????? ?????????, ??????????? ???????? ???????
????????? ???????????? ???????? (? ??????????????? ?????? ?????,
????????, ???????????? ???????? ?5-37? ????????? 5 ??), ???? ???
?????????? ???????? P?.?? ????? ?????? ?????? ????????? ?????????
1,6 ?? ???????? ????????? ?????????? ???????????, ????? ????????????? ??????? ????? ???????????? ???????? P?.?? , ??????? ? ??????????. ??? ???? ??????????? ????????? ????????????? ?????????, ??????????????? ?????????? ???????, ??? ???????, ??????????? ?????, ???
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????????, ?? ???? ?24 ???????? ????????? ????????? 4,7 ??, ??????? ??? ???????????? ????????? ????? ???????????? P?.?? = 1,562 ??.
??? ????? ?????????? ??????? ???????? ??????????? ????????? ?????
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,
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(2.18)
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??????????? ???????? P?.??. ? ??????????????? ??????? n = 3. ?? (2.18)
????????
P?.yp =
R?.yp I ?2
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=
1,562 ? 32
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3 ? 22
??? ???? ??????????? ????????? ????????????? ?????????, ????????
????? ???; ?2-33 ? ?. ?.
56
?????? ?????? ???????????? ????????? ?? ????????? ?????????????
?????????? ??????? ???????? ?????? ???? ?????????? ??????????
??????????????? ???????????. ? ??????????????? ??????? ????????
????? ?5-37 ? ????????? 1,6 ??, ????????? 5 ?? ????? ????? 7 ?,
??????? ? ????? ??????? 11 ?? ? 26,2 ?? ?????????????? (????? ?????????? ? 2,5 ??3). ???????? ????? ??? ????????? 4,7 ??, ????????? 2 ?? ????? ????? 3,5 ?, ??????? ? ????? ??????? 8,6 ?? ? 18,5 ??
?????????????? (????? ?????????? ? 1,07 ??3). ? ?????? ????, ??? ?????????? ??? ? ????? ????? ??????? ?????? ???? ?????, ????? ?????
???????? 21 ?, ? ????? 6,42 ??3. ????????, ??? ? ?????? ?????? ???????????????? ????????? ??????????? ?????????.
2.4. ?????? ???????????????????? ?????????? ????????? ???????
????????? ????????????? ?????????? ? ?????????? ???? ???????
???????????? ???????? ??????? ????????????? ???????? ????? ?? ????,
??? ???????? ??????? ????????????? ??????? ? ??????????? ??????
????????, ? ?????????????, ??????? ??????????? ????????? ????????.
?????? ? ??? ???????? ??????, ? ???????? ?????????? ??????????????
?????????, ??????????????, ??? ???????, ?? ??????????? ?????????? ?
???????? ????????, ??????? ???????? ???????????? ???????? ??????? ???????? ?????????????? ???????????. ???????? ???????? ?????
?????????? ??????????? ???????????? ????????? ???????? ????? ????? ??????? ????????????? ??????? ???????? ??? ???????? ???????
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???????? R?, ???????????? ? ???? ???????????, ?????? ?? ?????????? ?????????? ????????? ??????????? ? ???????? ????????? ???? ????????? ??????????? i?.????. ????????? ????????? R? ????????? ???? ???????, ?. ?. ??????? ??? ??????? ?????????????, ??? ???????? ??????????
????, ??????????? ?????????? ???????? ????????. ??????????? ?????????? ???????? R? ??????????? ? ?????????? ?????? ????????????.
???????? ????????? R? ???????????? ?? ??????? ???????? ?????? ?
??????? ??? ???????????? ???????. ???? R? ?????????????, ?? ?????????? ??? ??????????? ????????? ????? ??????? i?.????, ??? ???????? ?????????? ?????? ???????? ?? ???????? ??????????? P?.???? = 2U??i?.????.
???? R? ???????????, ?? ?????? ?????? ???????? ?? ?????? ????????????? ????????? ????? PR? = UR? / R?. ?????????????, ?????????? ?????????? ???????? R? = R?opt, ?????????????? ??????? ?????? ???????? ? ???????.
57
???????? ????????? ???? ????????? ??????????? i?.???? ????? ?????????? ?? ????????????? ?????????? ????? ??????????? ? ????? ?????? ? ?????, ?????????? ?? ???. 2.9, ??? ??????? ????????? ???????????: ?I? ? ????????? ????, ??????????????? ???????????? ????????
???????????; I?.?0N ? ????????? ????, ??????????????? ???????? ???
????????????? ????????; r? ? ???????? ????????????? ????; i?, e? ? ????????? ??????? ????????; R?, R? ? ??????? ?????????, U?.?(i?) ? ?????????? ?????-???????? ?????????????? ??????????? p-n ????????, ???????????? ????????????:
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293
293
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4,00
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402,48
664,54
822,01
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1413,82
1908,47
2564,02
3574,86
5455,01
0,7740
0,7753
0,7755
0,7757
0,7753
0,7747
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0,7735
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0,773
0,772
1
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2
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R?
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3
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63
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3.1. ????? ???????????? ??????????????? ???????? ????????
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64
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66
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p-n-p
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(??? I? = 10 ??; I? = 1 ??)
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0,35
0,35
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5000
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?
0,3
0,3
...
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????????????? ???????? ??????????;
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?????????? ???????? ????????????? ???????;
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??????????? ?????????? ???? ????????;
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????? ????????????? ??????? ???????? ?? ???. 3.3, ??? R?i ? ???????
????????????? ?????????? ??????? ????????; ? ? ? ? ????? ??????????? ?????????? ???????, ? ????????????? ????????? ????? ?????? ????? ???????? ?? ???. 3.4.
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(
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(3.1)
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K ?U
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(3.3)
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????? ?? (3.3) ????????
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U ??? ??max ? U ??.??? ? I ?i K ?i R?
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K ?i ? I ?.??? ,
(3.4)
??? I?.??? ? ??????????? ?????????? ???????? ???? ???? (?? ??????????
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U ??? ??max ? U ??.??? ? K ?i I ? i R?
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(3.5)
3. ??????? ?????????? ???????? ????????????? ??????? ???????? ??
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(3.6)
U
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70
I?(U?.?), ???? ??????????? R??VT =
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. ????????, ??? I ? = (? + 1) I ? ,
I ?.???
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(3.7)
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?? ??????????? (3.7) ??????? ?????????????? ??????????? R? = R?(R?)
R? ? R???min ??? ? R??VT ? R? (? + 1).
(3.8)
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I
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? +1
(3.9)
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?????????? ??????), ??? ?????????? ? ?????????? ??????, ????? ??????? R???? = 50?100 ??; m = (1...2) ? ???????????? ??????????? ???????????; I??0 ? ???????? ??? ???????? ????????????; ?? ? ????????
?????????, ???????????? ???????? ???????? ?? = 0,026 ?; I??0 ? ???????? ??? ???????? ??????????????; I??0 ? ???????? ???????? ??? ???????? ????????????; i?.??? =
i?.????
? 2 . ???????? ???????? ????? ?????????
I ??0
I??0 ? I??0 ???????????? ?? ?????????? ??????????, ??? ?????????? ??-
????????? ?????????? ????? ?????? ????????? ?????
I ??0
= 2...10 , ?
I ??0
???????? ??????????? ????????? ???? ???????? ?????????????? ??? ??????? ??????????? ? ????????? ?????????? ???????? ??????????? ? ????. 2.
???????? ??????????? ???? ???????? ???????? ??????????, ? ???i?.???
<< 1 , ??????? (3.9) ?????
? +1
???? ??????????? ????????. ? ?????????? ???????????? ?????????????? ??????????? R? = R?(R?) ????? ???
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71
R? ?
0,026...0,052
ln (3...11) + R? ? R???? .
I ??0
(3.10)
5. ??????? ??????????? ?????????? ???? ? ???????? ??????? ?? ???????????
U ?? = I ? ( R? i + R? + R? ) + U ??.??? ,
(3.11)
??? R?i ? ????????????? ???????? ????????????? ???????, ??????????????? ???????? ????????????? ???????????? ??????? ????????, ????????????? ? ?????????? ????????; I? = I?i , ????? K?i = 1,1...1,3 ? ??????????? ?????? ?? ????.
?? ??????????? (3.11) ??????? ?????????????? ??????????? R? = R?(R?)
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I? i K? i
(3.12)
??????? ?????????? ????????? ????????? ???????? ????????? R? ???
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6. ??????? ??????????? ???????? ????????? ?????????? U?? ?????
???
( I ? i R?1 + U ??.??? ) K ? U ? U ??max ??? ,
(3.13)
??? U?? max ??? ? ??????????? ?????????? ???????? ?????????? ?????
??????? (?? ?????????? ?????? ???????????).
?? ??????????? (3.13) ??????? ??????????? ?? ??????????? ?????????? ???????? ????????????? R?
U ?? max ???
R?1 ?
K? U
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I? i
.
(3.14)
????? ???????, ?????? ????????????? ????????????? ????? ????????????? ??????? (??. ???. 3.3), ?????????? ?? ???. 3.4, ???????? ? ?????????? ??????? ?????????? ????????, ???????????? ?????????????
(3.2), (3.5), (3.8), (3.10), (3.12), (3.14), ? ????? ??????????? ?????????? ????????? ?????????????, ???????? ? ???? ???? ???????????, ?????????? ???? R? max ???, ? ?????? ????? ???????? R? ? R? ?? ??????
???????.
72
??????. ???????? ?????? ????????????? ??????? (??. ???. 3.3) ???
????????? ???????? ??????: ?????????? ????????? ??????? ?????????? 15 ?; ??? ???????? ??????? (??????? ??? ?????????? ??????? ????????) I?i = 0,15 ?; ????????????? ???????? ????????????? ??????? (??????? ????????????? ?????????? ???????) R?i = 5 ??.
? ???????? ?????????-????????? ?????????????? ???????? ???????????? ????????? ?140??9, ???????????? ?????????? ?? ?????? ???????? U?????max = 10 ?; ?????????? ?????????? ???????? ????????????? ???????? R???min??? = 10000 ??. ????????? ?????? ? ??????????
????????????? ?????????? ???????????, ?? ??? ???????? ?????????
R???? = 50 ??.
? ???????????? ? ????????? ?????? ????????????, ?????????? ?
???????. 3.1, ??? ???????????????? ????????? ???????? ??????????????? ???? ???????????? ??502?, ??503?, ???????? ????????? ???????
????????? ? ????. 3.1.
? ?????? ???????? ???????? ??????????? (3.2), (3.5), (3.8), (3.10),
(3.12), (3.14) ????????? ????????? ???:
??????? 1
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?
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K ?U
1,2
R? ? ?
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? R? ? ? 80 = 4013,5 ? 80R? ;
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??
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?
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?
?
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R? ?
U ?????max ? U ??.??? ? K ?i I ? i R? 10 ? 0,8 ? 1,2 ? 0,15 ? R?
=
=
I ?.???
0,1
1,2
K ?i
= 110,4 ? 2,16 ? R? ;
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R??VT =
U ??.???
0,8
=
= 800 ??,
I?
0,001
R? ? R???min ??? ? R??VT ? R? (? + 1) = 1000 ? 800 ? R? (80 + 1) = 200 ? 81R? ;
73
???
63
R?
4
62
4
1
3
2
0,2
R?max???
0,1
R? = 15??
2
3
R?
0
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?
20
40
60
80
0
20
R? = 15??
40
60
80
100
120 ??
80
60
40
20
R?
100
???. 3.5
??????? 4
R? ?
=
74
0,026...0,052
ln (3...11) + R? ? R???? =
I ??0
0,035ln (6 )
10?6
+ R? ? 50 = 62661,58 + R? ;
120 ??
??????? 5
R? =
U ?? ? U ??.???
15 ? 0,6
? R? i ? R? =
? 5 ? R? = 75 ? R? ;
I? i K? i
0,15 ? 1,2
??????? 6
U ?? max ???
R?1 ?
K? U
I? i
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5
? 0,8
1,2
=
= 22,44 ??.
0,15
?????????? ?????????? ???????? ?? ???. 3.5, ??? ?????? ???????? ????????????? ???????? 1?6. ?? ?????????? ??????? ???????? R? = 75 ??;
R? = 15 ?? ? ??????????????? ??? ???????? R? = 60 ??. ?? (3.14) ???????,
??? R?1 ? 22,44 ??, ? ?????????? ????????? R?1 = 5 ??, ???????? R?2 = 5 ??.
??????? 2
????? ????????????? ??????? ???????? ?? ???. 3.6, ??? R?i ? ???????
????????????? ?????????? ??????? ????????; ? ? ? ? ????? ??????????? ?????????? ???????, ? ????????????? ????????? ????? ?????? ????? ?????????? ?? ???. 3.7.
+U??
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1. ??????? ????????????? ???????? ?????????? ?????????? ?????? ??
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U ?? max ? ( I ? R? + I ?i ( R? + R? ) + U ??.??? ) K ?U ,
(3.15)
??? K?U = 1,1...1,3 ? ??????????? ?????? ?? ??????????; U?? max =
= U?????max ? ?????????? ?? ????? ????????????? ???????, ??????????????? ?????????? ?????? ????????????? ????????? (?? ??????????
??????); U?? = U??.??? ? ??? ?????????? ?????????? ?????? 0,5?1 ?;
I? =
I ?i
, ????? I?i, R?i ??? ? ????????????? ???????? ?????????????
? min + 1
???????, ??????????????? ???????? ???? ? ???????? ?????????????
?????????? ??????? ????????, ???????????? ? ?????????? ????????.
?? ??????????? (3.15) ??????? ?????????????? ??????????? R? = R?(R?):
? U ?????max
?
? U ??.???
?
?
K ?U
R? ? ?
? R? ? R?i ? (? min + 1).
I ?i
?
?
?
?
?
?
76
(3.16)
2. ??????? ??????????? ???? ???? ??????????? ?????????? ????????? ??????? ?? ???????????
U ?? max = I ? R? + I ?i ( R? + R? ) + U ??.??? ,
? ????? ???
I ? K ?i =
U ?????max ? U ??.??? ? I ?i . ( R? + R?i )
? K ?i ? I ?.??? ,
R?
(3.17)
??? K?i = 1,1...1,3 ? ??????????? ?????? ?? ????; I?.??? ? ???????????
?????????? ???????? ???? ???? (?? ?????????? ?????? ???????????).
?? ??????????? (3.17) ??????? ?????????????? ??????????? R? = R?(R?)
R? ?
U ?????max ? U ??.??? ? I ?i ( R? + R?i )
K ?i .
I ?.???
(3.18)
3. ??????? ?????????? ???????? ????????????? ??????? ???????? ??
???????????
U ?? = I ? R? + U ?? + I ?i ( R? + R?i ) ,
?????????? ??? ? ????
U ??
U
I
= R? + ?? + ?i R? ( R? + R?i ) ,
I?
I?
I?
???
(3.19)
U
U ??
= R?? ? ??????? ????????????? ???????; ?? = R??VT ? ???????
I?
I?
????????????? ???????????, ???????????? ?? ??????? ??????????????
I?(U??) ???? ??????????? R??VT =
U ??.???
. ????????, ??? I ?i = (? + 1) I ? ,
I ?.???
???????? ??????????? (3.19) ? ????
R?? = R? + R??VT + ( R? + R?i ) ? (? + 1) ? R??.???? ,
(3.20)
??? R??.???? = R???min ??? ? ?????????? ?????????? ???????? ????????????? ???????? ????????????? ????????? (?? ?????????? ??????).
?? ??????????? (3.20) ??????? ?????????????? ??????????? R? = R?(R?)
R? ? R???min ??? ? R??VT ? ( R? + R?i )(? + 1).
(3.21)
77
4. ??????? ??????????? ????????? ????????????????? ??????????
?????????? ????? ??????? ???????? 1 ? ???????????? ????????
R? ?
0,026...0,052
ln (3...11) + R? + R?i ? R???? .
I ??0
(3.22)
5. ??????? ??????????? ?????????? ???? ? ???????? ??????? ?? ???????????
U ?? = I ?i ( R? i + R? ) + U ??.??? ,
? ?????????????? ? ???? ????????? ?????????????? ??????????
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