- •Оглавление
- •ТеориЯ электрических цепей часть 1
- •1. Введение
- •1. Представление о дисциплине тэц (отц)
- •2. Федеральный Образовательный стандарт дисциплины тэц
- •4. Метод контурных токов.
- •2. Основные Понятия и определения в тэц
- •2.1. Классификация цепей, режимы их работы
- •2.2. Основные электрические величины
- •I(t) – мгновенное значение тока, меняющегося во времени, I – постоянный ток
- •2.3. Основные элементы эц
- •Пассивные элементы
- •Резистивный элемент (резистор)
- •Индуктивный элемент (индуктивность)
- •Емкостный элемент (емкость)
- •2.4. Модель и схема эц
- •Р еальный резистор
- •2) Катушка индуктивности - аналогично рассматривают и процессы здесь.
- •3 ) Конденсатор
- •Схемы замещения реальных источников электрической энергии
- •2.5. Основные топологические понятия и параметры эц
- •2.6. Законы Кирхгофа
- •3. Анализ режима гармонического тока в линейных электрических цепях
- •3.1. Основные понятия гармонического тока и напряжения
- •3.2. Оценка гармонического тока (напряжения)
- •3.3. Векторное и комплексное представление гармонических функций
- •1) Можно графически, но это трудоемко и неудобно.
- •2) Можно применить векторную математику.
- •§4. Законы Кирхгофа в комплексной форме
- •§5. Анализ режима гармонического тока в пассивных элементах
- •§6. Анализ последовательных r, l, c – цепей при гармоническом
- •2. Анализ последовательной rc-цепи
- •Анализ последовательной rlc-цепи при гармоническом воздействии
- •. Здесь .
- •C учетом rk
- •4. Основные принципы и теоремы и методы расчета в теории цепей §1. Метод токов ветвей (мтв)
- •§2. Принцип и метод наложения в теории цепей.
- •1) Оставляем только источник е1, остальные исключаем (источник тока- разрыв, источники эдс – перемычка)
- •3) Аналогично
- •§3. Метод контурных токов
- •1. Недостатки мтв
- •2. Основы мкт
- •3. Определение числа уравнений и выбор контуров для мкт
- •4. Пример использования
- •6. Применение мкт
- •§4. Метод узловых напряжений (мун)
- •1. Основы мун
- •4. Стандартная общая форма записи уравнений по мун (со сменой знаков)
- •§5. Принцип дуальности в тэц
- •1. Введение
- •1 Закон Кирхгофа 2 закон Кирхгофа
- •§6. Теоремы об эквивалентных источниках или генераторах (Теорема об автономном двухполюснике)
- •1)В первом случае получим вместо активной цепи пассивизированную цепь (без внутренних источников):
- •2) Поставим задачу, чтобы .
- •Для нахождения размыкают ветвь и находят , заменяя в лаэц источники напряжения – перемычками, источники тока – разрывом.
- •Примеры Применим мэин для нахождения тока i5
- •Рассмотрим схему для нахождения Uxx
- •, Тогда Расчет электрических цепей с управляемыми источниками
- •7. Мощность в цепи переменного тока
- •4. Мощность на участке электрической цепи
- •5. Комплексная мощность
- •6. Баланс мощностей
- •7. Условия передачи максимума активной мощности источника в нагрузку
- •Параллельные rlc - цепи
- •5. Электрические цепи с взаимно индуктивными связями и методы их расчета
- •§1. Основные понятия о взаимной индукции
- •Да, если токи постоянные и проводники неподвижны.
- •Можно заэкранировать проводники.
- •Можно разместить проводники перпендикулярно.
- •§2. Последовательное и параллельное соединения индуктивно связанных элементов
- •1. Последовательное соединение
- •2. Параллельное соединение
- •§3. Электрический трансформатор
- •1. Идеальный трансформатор
- •2. Уравнения и схемы замещения реального трансформатора (двухобмоточного, без ферромагнитного сердечника)
- •3. Входное сопротивление реального трансформатора
- •§4. Развязка индуктивных (магнитных связей)
- •Составление т-образной схемы
- •§5. Автотрансформатор
- •§6. Общие методы расчета цепей с взаимными индуктивными элементами
- •6. Резонансные явления и колебательные контуры в электрических цепях
- •§1. Понятие о резонансе в эц
- •§2. Последовательный колебательный контур
- •2. Частотные характеристики последовательного контура
- •4. Виды расстроек колебательного контура
- •5. Комплексные передаточные функции (комплексные частотные характеристики)
- •6. Влияние внешних сопротивлений на избирательность контура (на добротность и полосу пропускания)
- •1) Влияние внутреннего сопротивления источника
- •2) Влияние сопротивления нагрузки
- •§3. Параллельный колебательный контур
- •1. Идеализированный контур
- •Реальный параллельный контур
- •3. Частотные зависимости
- •Графики частотных зависимостей напряжения на параллельном контуре
- •§4. Сложные колебательные контуры
- •1. Контур с двумя индуктивностями
- •2. Контур с двумя емкостями
- •§5. Связанные колебательные контуры
- •Анализ частотных характеристик связанных контуров
- •Слабая связь . В этом случае в знаменателе можно пренебречь величиной (kQ)2 по сравнению с единицей .
- •3. Практическое применение
- •7. Трехфазные электрические цепи
- •Схемы соединения трехфазных систем
- •Соединение в звезду
- •С оединение в треугольник
- •8. Нелинейные электрические цепи
- •Нелинейные резистивные элементы (нрэ)
- •1) Статическим сопротивлением в некоторой точке
- •2 ) Дифференциальным сопротивлением .
- •2. Расчет цепей с нелинейными резистивными элементами
- •1) Последовательное соединение
- •2) Параллельное соединение
- •4) Сложное соединение с одним нелинейным элементом
- •Аппроксимация характеристик нелинейных элементов
4. Метод контурных токов.
5. Метод узловых напряжений.
6. Метод эквивалентного источника (генератора).
7. Расчёт цепей со взаимной индуктивностью.
8. Частотные характеристики электрических цепей и резонансные явления в электрических цепях.
9. Контроль знаний
4. Рекомендуемые темы лабораторных работ
по ТЭЦ
Для выполнения лабораторной работы отводится 2 часа, для защиты (зачета по лаб. работе) – 1час.
1 часть
1. Исследование последовательной RL – цепи при гармоническом воздействии (1-2)
2. Исследование последовательной RC – цепи при гармоническом воздействии (1-3)
3. Исследование последовательной RLC – цепи при гармоническом воздействии (1-4)
4. Исследование параллельных RC и RL – цепей при гармоническом воздействии (1-5)
5. Исследование параллельной цепи с R,L,C- элементами при гармоническом воздействии (1-6)
6. Исследование последовательного колебательного контура (1-7)
7. Исследование простого параллельного колебательного контура (1-8)
Выполняются в обязательном порядке работы 1-2,1-3,1-4,1-5 и еще одна по выбору.
5. литература
5.1. Основная
Бакалов В.П., Дмитриков В.Ф., Крук Б.И Основы теории цепей. -М.: Радио и связь. 2000, 592 с.
Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. - М.: Гардарики. 1999. –638 с.
Шебес М. Р., Каблукова М. В. Задачник по теории линейных электрических цепей. –М.: Высшая школа. 1990. –544 с.
Дубинин А.Е.,Михайлов В.И., Чернышева Л.П. Методические указания к лабораторным работам по 1-й части курса “Основы теории цепей”. ПГАТИ, каф. ТЭЦ, Самара, 2002, 85с.
Попов В. П. Основы теории цепей. М.: Высшая школа. 2000. –575 с.
Бакалов В.П., Крук Б.И., Журавлева О.Б. Теория электрических цепей. Новосибирск. СибГАТИ, 1998, -197 с.
Бакалов В.П., Игнатов А.Н., Крук Б.И. Основы теории электрических цепей и электроники. –М.: Радио и связь, 1989. -528 с.
Андреев В. С. Теория нелинейных электрических цепей. – М.: Радио и связь. 1982. –488 с.
Кушнир В. Ф., Ферсман Б. А. Теория нелинейных электрических цепей. –М.: Связь 1974. –348 с.
Зааль Р. Справочник по расчёту фильтров. –М.: Радио и связь. 1983. –652 с.
Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров. –М.: Мир. 1984.-320 с.
Киреев В.Р., Грачев С.В., Михайлов В.И., Цаплин Н.Н. Методические указания к лабораторным работам по 2-й части курса ОТЦ. ПГАТИ, каф. ТЭЦ, Самара, 2000, 104с.
Киреев В.Р., Крухмалева В.Д., Михайлов В.И. Методические указания к лабораторным работам по 3 части курса ОТЦ. ПГАТИ, каф. ТЭЦ, Самара, 2001, 90с.
Методические указания к контрольной работе N 1 по 1-й части курса “Основы теории цепей” Составители: - к.т.н., доц. Михайлов В.И., к.ф-м.н.. Панин Д.Н.
Методические указания к контрольной работе N 2 по 2-й части курса “Основы теории цепей” Составители: - к.т.н., доц. Михайлов В.И., к.ф-м.н.. Панин Д.Н.
Алексеев А.П. Информатика 2003. –М.: Солон-Р, 2003, 465с.
Дубинин А.Е., Михайлов В.И., Киреев В.Р., Чернышева Л.П., Цаплин Н.Н. Основы теории цепей. Тестовые задания по курсу ОТЦ. ПГАТИ, кафедра ТЭЦ, Самара 2004,.58 с.
Михайлов В.И., Алексеев А.П Методические указания к лабораторным работам по курсу ТЭЦ “Исследование нелинейных цепей с помощью пакета Electronics Workbench”, кафедра ТЭЦ ПГАТИ. Самара, 2000.
Дубинин А.Е., Михайлов В.И., Цаплин Н.Н., Членова Е.Д. Расчет электрических фильтров по рабочим параметрам. Учебное пособие к курсовой работе, ГОУВПО ПГАТИ, Самара,2005.
5.2 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ 1. Белецкий А. Ф. Теория линейных электрических цепей. – М.: Радио и связь. 1986. –544 с.
2. Атабеков Г. И. Теоретические основы электротехники. Ч 1, 2, 3. М.: Энергия. 1978. 578 с.
3. Баскаков В. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа. 1988. –498 с.
4. Добротворский И. Н. Теория электрических цепей. Лабораторный практикум. М.: Радио и связь. 1990. –216 с.
5. . Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил А. В. , Страхов С. В. Основы теории цепей. – М.: Энергоатомиздат.1989. — 528 с.
6. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и её применение. - М.: Солон. 2000. –506 с.
7 Ханзел Г. Е. Справочник по расчёту фильтров. – М.: Советское радио. 1974. –288 с.
8. Демирчан К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. –М.: Высшая школа. 1988. –355 с.
9. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде WINDOWS 95. Mathcad 6.0 PLUS. –М.: Филинъ. 2000. –697 с.