- •Лекция 1
- •1.1. Основные определения Электрическая цепь
- •Электрический ток
- •Напряжение
- •Мощность и энергия
- •Схемы электрической цепи
- •Идеализированные пассивные элементы Резистивный элемент
- •Вольт-амперная характеристики резистора с линейным сопротивлением
- •Лекция 2 Емкостный элемент
- •Индуктивный элемент
- •Закон электромагнитной индукции:
- •Дуальные элементы цепи
- •Идеализированные активные элементы
- •Идеальный источник тока
- •Схемы замещения реальных источников
- •Управляемые источники тока и напряжения
- •Компонентные и топологические уравнения Законы Кирхгофа
- •Графы схем электрических цепей
- •Определение числа независимых узлов и контуров.
- •Основные задачи теории цепей
- •Понятие об уравнениях электрического равновесия
- •Лекция 4 Линейные электрические цепи при гармоническом воздействии
- •Понятие о среднем, средневыпрямленном и действующем значении гармонических токов и напряжений
- •Метод комплексных амплитуд
- •Комплексные изображения гармонических функций времени
- •Операции над комплексными изображениями гармонических функций
- •Лекция 5
- •Комплексная схема замещения цепи. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме
- •Порядок анализа цепи методом комплексных амплитуд
- •Идеализированные пассивные элементы при гармоническом воздействии Резистивный элемент
- •Емкостный элемент
- •Индуктивный элемент
- •Лекция 6 Анализ простейших линейных цепей при гармоническом воздействии Последовательная rl-цепь
- •Последовательная rc – цепь
- •Последовательная rlc – цепь
- •Параллельная rlc – цепь
- •Делители напряжения и тока Делитель напряжения
- •Лекция 7 Энергетические процессы в простейших цепях при гармоническом воздействии Аналогии между механическими и электромагнитными процессами
- •Мгновенная мощность пассивного двухполюсника при гармоническом воздействии.
- •Активная, реактивная, полная и комплексная мощности
- •Баланс мощностей
- •Согласование источника энергии с нагрузкой
- •Лекция 8 Преобразования электрических цепей
- •Участки цепей с последовательным соединением элементов
- •Участки цепей с параллельным соединением элементов
- •Участки цепей со смешанным соединением элементов
- •Эквивалентное преобразование треугольника сопротивлений в звезду и обратное (самостоятельно)
- •Последовательная и параллельная схемы замещения пассивного двухполюсника
- •Перенос источников
- •Лекция 9 Цепи с взаимной индуктивностью
- •Понятие об одноименных зажимах
- •Коэффициент связи между индуктивными катушками
- •Цепи с взаимной индуктивностью при гармоническом воздействии
- •Эквивалентные преобразования участков цепей со связанными индуктивностями
- •Понятие о линейных трансформаторах
- •Лекция 10 Комплексные частотные характеристики линейных электрических цепей Понятие о комплексных частотных характеристиках
- •Комплексные частотные характеристики идеализированных двухполюсных пассивных элементов
- •Кчх цепей с одним реактивным элементом
- •Комплексный коэффициент передачи по напряжению
- •Логарифмические ачх и фчх
- •Лекция 11 Последовательный колебательный контур
- •Резонансная частота, характеристическое сопротивление и добротность контура
- •Энергетические процессы в последовательном колебательном контуре
- •Комплексные частотные характеристики
- •Передаточные характеристики контура
- •Лекция 12 Параллельный колебательный контур
- •Параллельный колебательный контур с разделенной индуктивностью
- •П араллельный колебательный контур с разделенной емкостью
- •Лекция 13 Методы формирования уравнений электрического равновесия цепи
- •Метод контурных токов (кт)
- •Метод узловых напряжений
- •Формирование уравнений электрического равновесия цепей с зависимыми источниками
- •Лекция 14 Основные теоремы теории цепей Принцип наложения (суперпозиции)
- •Теорема взаимности (обратимости)
- •Теорема компенсации
- •Теорема об эквивалентном источнике
- •Лекция 15 Многополюсники и цепи с многополюсными элементами
- •Классификация и схемы включения многополюсников
- •Основные уравнения и первичные параметры линейных неавтономных многополюсников
- •Основные уравнения и системы первичных параметров проходных четырехполюсников Классификация проходных четырехполюсников
- •Основные уравнения и основные параметры неавтономных проходных четырехполюсников
- •Методы определения первичных параметров четырехполюсников
- •Лекция 16 Первичные параметры составных четырехполюсников
- •Схемы замещения неавтономных проходных четырехполюсников
- •Автономные проходные четырехполюсники
- •Характеристические параметры и комплексные частотные характеристики (кчх) неавтономных проходных четырехполюсников к чх четырехполюсников при произвольной нагрузке
- •Характеристические сопротивления неавтономного проходного четырехполюсника
- •Характеристические постоянные передачи неавтономного проходного четырехполюсника
Эквивалентное преобразование треугольника сопротивлений в звезду и обратное (самостоятельно)
в звезду
Последовательная и параллельная схемы замещения пассивного двухполюсника
Два
различных пассивных двухполюсника
сложного вида с одинаковыми комплексными
входными сопротивлениями
или проводимостями
эквивалентны,
так как при замене одного из них другим
токи и напряжения внешних выводов не
меняются.
Любой пассивный двухполюсник может быть описан комплексным сопротивлением или проводимостью:
Z = r + jx Y = g + jb
Поэтому любому пассивному двухполюснику, находящемуся под гармоническим воздействием, можно поставить две схемы замещения: последовательную и параллельную.
Параметры r, х, g, b являются функциями частоты r(ω), х(ω), g(ω), b(ω), причем r и g положительны и изменяют только абсолютное значение, а x и b могут менять знак.
При фиксированной частоте ω= ω1 параметры двухполюсника принимают определенные значения:
Для последовательной схемы замещения:
Если
х(ω1)
< 0,
то х(ω1)=
;
при
х(ω1)
> 0
Для параллельной:
;
если
b(ω1)
< 0, то
при
b(ω1)
> 0
.
Для фиксированной частоты последовательная и параллельная схемы замещения могут быть преобразованы одна в другую с пересчетом параметров элементов.
Параметры исходной цепи |
Параметры преобразованной цепи |
Rпосл, Cпосл |
|
Rпосл, Lпосл |
|
Rпар, Cпар |
|
Rпар, Lпар |
|
При этом характер двухполюсника не меняется.
П
ри
гармоническом воздействии переходим
к комплексной схеме замещения:
Последовательная: Параллельная:
И
сточники
тока и напряжения, которые могут быть
преобразованы один в другой, т.е. Zi
≠
0, Yi
≠
0,
называются вырожденными.
Вырожденные источники могут быть устранены из цепи с помощью переноса.
Перенос источников
Схема с вырожденным источником Схема с перенесенным источником:
н
апряжения:
Вырожденный источник напряжения переносится последовательно в ветви, подключенной к этому источнику с сохранением величины и направления.
Узлы, между которыми был подключен источник, объединяются в один.
Схема с вырожденным Схема с перенесенным
источником
тока
источником тока:
Вырожденный источник тока переносится параллельно ветви, подключенной параллельно с сохранением величины и направления. Ветвь с источником исчезает.
