
- •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
3. Входное сопротивление реального трансформатора
- сопротивление
первичной обмотки,
- вносимое
сопротивление из вторичной в первичную
обмотку.
§4. Развязка индуктивных (магнитных связей)
Рассмотрим схемы с магнитными связями.
Составление т-образной схемы
Э
то
эквивалентная схема, в которой получаются
те же уравнения, что и в схеме с магнитной
связью (между L1
и L2).
Такая замена возможна только если
индуктивности соединены проводником.
Нижний конец буквы Т направляется в
место соединения магнитно связанных
индуктивностей Когда есть магнитная
связь, нельзя применять МУН. Поэтому
делают развязку магнитных связей.
У
равнения
по МКТ должны быть в схемах одинаковыми.
Знак без скобок выбирается при соединение
вместе одинаковых (одноименных) зажимов
L1
и L2
и в
скобках при не одноименных.
2. Развязка с использованием зависимых источников
§5. Автотрансформатор
А
втотрансформатор
– трансформатор, у которого вторичная
обмотка является частью первичной
обмотки, с целью экономии провода. Здесь
вместе соединены разноименные зажимы.
Уравнение
автотрансформатора в режиме холостого
хода
.
Здесь по току согласное включение, а
для Т- образной развязки надо брать
знаки в скобках.
§6. Общие методы расчета цепей с взаимными индуктивными элементами
Используют метод токов ветвей
Используют метод контурных токов, хотя иногда возникают трудности, с учетом взаимного влияния по магнитному полю
Метод узловых напряжений применять нельзя, можно только после развязки индуктивных связей
Число уравнений
.
Выбираем направление комплексных
контурных токов
и
как показано. Составим уравнение для
определения неизвестного контурного
тока
.
Схема со взаимной индуктивностью,
поэтому необходимо учитывать влияние
контурных токов
и
,
протекающих через индуктивные элементы
по магнитному полю. Ветвь с током
является общей для контурных токов
и
.
В ветви с током
контурный ток
создает напряжение взаимоиндукции
,
которое следует взять со знаком “ + ”,
т.к. контурные токи
и
направлены одинаково относительно
одноименных зажимов, помеченных
«звездочками». В свою очередь, контурный
ток
создает одинаковые напряжения взаимной
индукции
в ветвях с токами
и
соответственно. При этом данные напряжения
следует взять со знаком “ + ”, т.к.
контурный ток
одинаково ориентирован относительно
одноименных зажимов. Таким образом,
уравнение будет иметь следующий вид:
Через контурный
ток
определяем неизвестные токи ветвей
и
Рассчитаем напряжение на индуктивности
L1
согласно второму закону Кирхгофа. Оно
будет определятся напряжением самоиндукции
и напряжением взаимоиндукции
,
взятого со знаком “–”, поскольку
направление
и направление
тока
ориентированы относительно одноименных
зажимов различно. Следовательно:
6. Резонансные явления и колебательные контуры в электрических цепях
§1. Понятие о резонансе в эц
Под резонансом
понимают такой режим работы электрической
цепи, содержащей RL-
и RC-элементы,
когда угол сдвига фаз между напряжением
и током на какой-то частоте равен 0. Это
так называемый фазовый резонанс. Есть
амплитудный резонанс, когда достигается
максимальная амплитуда колебаний
напряжения или тока. Он не является
основным для ТЭЦ, основной – фазовый.
Резонансная частота определяется по
нулевому фазовому сдвигу.
Различают резонанс напряжений, L и C соединены последовательно (индуктивное напряжение компенсируется емкостным) и резонанс токов, L и C – параллельно (индуктивный ток компенсируется емкостным);
X=0 = XLЭ - XCЭ – резонанс напряжений
В=0=BCЭ - BLЭ – резонанс токов