Поволжский государственный университет
телекоммуникаций и информатики
Кафедра ТОРС
Конспект лекций по дисциплине
« Теория электрических цепей (часть I)»
Составитель: к.т.н., доц. Михайлов В.И.
Самара, 2012 г.
Оглавление
Оглавление 2
теориЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ цепей часть 1 3
1. Введение 3
2. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ Образовательный стандарт дисциплины ТЭЦ 4
2. Основные Понятия и определения в ТЭЦ 8
2.1. Классификация цепей, режимы их работы 8
2.2. Основные электрические величины 9
2.3. Основные элементы ЭЦ 10
2.4. Модель и схема ЭЦ 15
Схемы замещения реальных источников электрической энергии 18
2.5. Основные топологические понятия и параметры ЭЦ 19
2.6. Законы Кирхгофа 20
3. Анализ режима гармонического тока 22
в линейных электрических цепях 22
3.1. Основные понятия гармонического тока и напряжения 22
3.2. Оценка гармонического тока (напряжения) 23
3.3. Векторное и комплексное представление гармонических функций 23
§4. Законы Кирхгофа в комплексной форме 25
§5. Анализ режима гармонического тока в пассивных элементах 26
§6. Анализ последовательных R, L, C – цепей при гармоническом 28
4. Основные принципы и теоремы и 38
методы расчета в теории цепей 38
§1. Метод токов ветвей (МТВ) 38
§2. Принцип и метод наложения в теории цепей. 39
§3. Метод контурных токов 43
§4. Метод узловых напряжений (МУН) 46
§5. Принцип дуальности в ТЭЦ 49
§6. Теоремы об эквивалентных источниках или генераторах 51
§7. Теорема обратимости или взаимности 54
Расчет электрических цепей с управляемыми источниками 56
7. Мощность в цепи переменного тока 58
7. Условия передачи максимума активной мощности источника в нагрузку 64
Параллельные RLC - цепи 65
5. Электрические цепи с взаимно индуктивными 68
связями и методы их расчета 68
6. Резонансные явления и колебательные контуры в электрических цепях 76
Анализ частотных характеристик связанных контуров 99
7. Трехфазные электрические цепи 102
8. Нелинейные электрические цепи 110
Аппроксимация характеристик нелинейных элементов 113
ТеориЯ электрических цепей часть 1
1. Введение
1. Представление о дисциплине тэц (отц)
В настоящее время широко используются электротехнические устройства, где применяется электрическая энергия. Теория цепей изучает процессы в электрических цепях таких устройств с точки зрения инженерной практики. При этом используются понятия физических величин: электрического тока, напряжения, мощности, сопротивления. В общем случае все эти процессы рассматриваются в дисциплине «Электротехника», а теоретические моменты изучаются на кафедре «Теоретических основ радиотехники и связи» в дисциплине» «Теория электрических цепей (ТЭЦ)».
Базовыми дисциплинами при изучении ТЭЦ являются Физика и Высшая математика, а вспомогательной дисциплиной являются Вычислительная техника и информатика. В свою очередь ТЭЦ является базой для специальных дисциплин.
Основная задача ТЭЦ – изучение методов анализа и синтеза электрических цепей.
Задача анализа это расчет электрических величин для заданной цепи.
Задача синтеза - проектирование электрической цепи с заданными свойствами.
2. Федеральный Образовательный стандарт дисциплины тэц
Основные законы и общие методы анализа электрических цепей; режим гармонических колебаний, частотные характеристики, режим негармонических воздействий; четырехполюсники и цепи с распределенными параметрами, цепи с обратной связью, автоколебательные цепи; электрические фильтры, корректоры и регуляторы частотных характеристик; методы анализа дискретных цепей, цифровые фильтры.
Структура дисциплины ТЭЦ
Разделы первой части ТЭЦ
Основные понятия и определения в Теории Цепей (ТЦ)
Основные законы и принципы ТЦ
Анализ режима гармонического тока в линейных электрических цепях (ЛЭЦ)
Индуктивно связанные ЛЭЦ
Резонансы в ЛЭЦ
Анализ трехфазных ЛЭЦ
Нелинейные электрические цепи при статических воздействиях
3. Рекомендуемые темы практических занятий по ТЭЦ
1 часть
1. Электрическая цепь и схема. Виды соединения элементов. Законы Кирхгофа. Расчёт цепей на постоянном токе.
2. Цепи с гармоническими токами и напряжениями. Символический метод расчёта цепей. Векторные диаграммы.
3. Методы расчёта цепей. Метод токов ветвей и метод наложения.