МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

Кафедра: «Электрооборудование и энергосбережение»

С.Ю. Свидченко, Т.Г. Королева

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Часть 1

Методические указания

по выполнению лабораторных работ

Дисциплина – «Теоретические основы электротехники»

Специальности: 181300 «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»,

150200 «Автомобили и автомобильное хозяйство»

Печатается по решению редакционно- издательского совета ОрелГТУ

Орел 2002

Авторы: доцент, кандидат технических наук С.Ю. Свидченко

доцент, кандидат технических наук Т.Г. Королева

Рецензент: доцент, кандидат технических наук В.А. Гринин

Методические указания содержат программы выполнения четырёх лабораторных работ по разделу «Основы теории линейных электрических цепей», являющемуся начальной частью дисциплины «Теоретические основы электротехники», изучаемой в соответствии с учебным планом специальностей 150200 и 181300. Полностью или частично эти лабораторные работы выполняются в рамках изучения дисциплин «Теоретическая электротехника», «Электротехника», «Электротехника, электроника, электрооборудование», «Электротехника, электроника и электропривод», «Общая электротехника», «Общая электротехника и электроника», «Инженерное оборудование и электроснабжение», «Электротехника и электроника» студентами, обучающимися по специальностям 071100, 120100, 120100у, 120200, 120300, 120400, 170600, 170900, 190100, 190600, 200800, 210200, 220500, 270300, 270800, 271100, 280800, 280900, 290300, 290500, 551800.

В методических указаниях приведены также краткие теоретические сведения, описание оборудования и контрольные вопросы к каждой работе. Указания предназначены для студентов очной и очно-заочной форм обучения соответствующих специальностей.

Редактор Т.Д. Васильева

Технический редактор Т.П. Прокудина

Орловский государственный технический университет

Лицензия ИД № 00670 от 05.01.2000

Подписано к печати 25.05.2002 г. Формат 60х84 1/16.

Печать офсетная. Уч.- изд. л. 2,7. Усл. печ. л. 2,8. Тираж 300. Заказ №

Отпечатано с готового оригинал-макета

на полиграфической базе ОрелГТУ,

302030, Г. Орел, ул. Московская, 65.

© ОрелГТУ, 2002

© Свидченко С.Ю.,

Королева Т.Г., 2002

Содержание

Стр.

Лабораторная работа №1. Методы анализа электрических цепей 4

Лабораторная работа №2. Линейная неразветвлённая цепь синусоидального тока 14

Лабораторная работа №3. Линейная разветвлённая цепь

синусоидального тока 24

Лабораторная работа №4. Трёхфазные цепи синусоидального тока 35

Лабораторная работа № 1 методы анализа электрических цепей

1. Цели работы

   1. Экспериментальная проверка справедливости эквивалентных преобразований схем электрических цепей.

   2. Закрепление практических навыков использования методов анализа электрических цепей. Экспериментальная проверка результатов расчёта.

2. Теоретические сведения

Электрические цепи делятся на простые и сложные. К признакам, определяющим простую цепь, можно отнести:

• наличие только одного источника энергии (сигнала);

• возможность до расчётов указать истинные направления токов во всех ветвях;

• соединение элементов цепи выполнено по правилам последовательного, параллельного и смешанного соединений.

Отсутствие любого из этих признаков может переводить цепь в категорию сложных.

Для анализа простых цепей используется два метода (в работе используется первый):

- метод свёртки схемы цепи относительно зажимов источника (он же метод определения входного или эквивалентного сопротивления);

• метод пропорциональных (определяющих) величин.

Из многих методов анализа сложных цепей здесь рассматриваются два: метод контурных токов (МКТ) и метод узловых напряжений (МУН).

Все методы, рассматриваемые в работе, применены к цепям постоянного тока, однако они справедливы и в цепях переменного тока. Метод свёртки простых цепей основан на возможности эквивалентных преобразований участков цепи. Преобразуемый участок заменяется на комбинацию (чаще всего более простую) других элементов. Причём, параметры новых элементов определяются из условия сохранения энергетического состояния цепи за пределами преобразуемого участка. Чаще всего используются эквивалентные преобразования, представленные на рисунке 1.1.

а

б

в

в -1	в -2

Рисунок 1.1 - Схемы эквивалентных преобразований: а) последовательная; б) параллельная; в) в-1 – «звезда»-«треугольник»; в-2 – «треугольник»-«звезда».