Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Глава9.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
4.74 Mб
Скачать

В области затухания этих фильтров (а  ) лежит частота

при которой продольное сопротивление бесконечно велико ( , резонанс токов) и бесконечно велика поперечная проводимость ( , резонанс напряжений). При этой частоте коэффициент фазы как Т-, так и П-схемы скачком меняется с  на –, а характеристические сопротивления обеих схем меняют свой характер, причем .

Графики зависимостей a(), b(), в диапазоне подобны тем же зависимостям НЧФ с частотой среза , а в диапазоне – зависимостям ВЧФ с частотой среза .

К достоинствам фильтров с постоянной k следует отнести их простоту, а также то, что по мере удаления частоты от частоты среза затухание неуклонно возрастает. Недостатки же их уже отмечены выше. Это существенная зависимость характеристического сопротивления от частоты, что позволяет согласовать нагрузку с фильтром лишь в узком диапазоне полосы пропускания. Кроме того вблизи частоты среза кривые a() имеют недостаточную крутизну, поэтому для ее увеличения приходится применять многозвенные фильтры.

Приложение 1 Разложение периодических функций (напряжений) в ряд Фурье

а)

;

б)

;

в)

;

г)

;

д)

;

е)

;

ж)

;

з)

.

Список литературы

1. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Том 2. – СПб.: Питер, 2003. – 576 с.

2. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Том 3. – СПб.: Питер, 2003. – 377 с.

3. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов А.В. Основы теории цепей. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.

4. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. – М.: Гардарики, 2007. – 701 с.

5. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле. – М.: Высшая школа, 1986. – 263 с.

6. Эськов В.Д., Каталевская А.В., Сипайлов А.Г. Курс лекций по теоретическим основам электротехники. Лекции 1–12. – Томск: Издательство ТПУ, 2004. – 88 с.

7. Эськов В.Д., Каталевская А.В., Сипайлов А.Г. Курс лекций по теоретическим основам электротехники. Лекции 13–22. –.Томск: Издательство ТПУ, 2006. – 100с.

8. Эськов В.Д., Каталевская А.В. Курс лекций по теоретическим основам электротехники. Лекции 23–34. –.Томск: Издательство ТПУ, 2007. – 100с.

9. Эськов В.Д., Каталевская А.В. Курс лекций по теоретическим основам электротехники. Лекции 35–44. –.Томск: Издательство ТПУ, 2008. – 80с.

Оглавление

Введение ...............................................................................................

3

1. ФИЗИЧЕСКИЕ основы электротехники .................

5

1.1. Электрическое поле ...................................................

5

1.2. Магнитное поле ..........................................................

8

2. электрическиЕ цепИ И ЕЕ ЭЛЕМЕНТЫ ….................

11

2.1. Основные понятия и определения ............................

11

2.2. Схема замещения электрической цепи ....................

12

3. Методы расчета электрических цепей ..............

17

3.1. Схема замещения цепи с постоянными

токами и напряжениями……………………....................

17

3.2. Метод уравнений Кирхгофа .....................................

20

3.3. Метод контурных токов ............................................

21

3.4. Метод узловых потенциалов .....................................

24

3.5. Эквивалентные преобразования схем ......................

26

3.5.1. Последовательное соединение

двухполюсников ……………………………………..

26

3.5.2. Параллельное соединение

двухполюсников ..........................................................

27

3.5.3. Эквивалентное преобразование

последовательного соединения Е и R

в параллельное соединение J и G ...........................

28

3.5.4. Параллельное соединение

активных ветвей ………………………………..........

29

3.5.5. Перенос источника ЭДС через узел ................

30

3.5.6. Перенос источника тока в контуре ..................

30

3.5.7. Преобразование треугольника

в звезду и обратно …………………………………...

31

3.6. Некоторые свойства линейных

электрических цепей ………………………………….....

33

3.6.1. Принцип наложения …...………………...…...

33

3.6.2. Принцип взаимности …...……………….........

34

3.6.3. Принцип (теорема) компенсации …................

35

3.6.4. Теорема об эквивалентном генераторе ….......

36

3.6.5. Теорема о линейных соотношениях …............

37

3.7. Метод наложения ……………………….….…….....

38

3.8. Метод эквивалентного генератора ………………...

40

3.8.1. Метод холостого хода …...…...…......…...…...

40

3.8.2. Метод короткого замыкания …...…...…...…...

41

3.8.3. Метод холостого хода

и короткого замыкания …….……………....…...…...

41

3.9. Топологические матрицы и их

применение к расчету цепей ............................................

44

4. Цепи с источниками синусоидального

напряжения и тока ………………………………………....

47

4.1. Основные понятия и определения ............................

47

4.2. Изображение синусоидальных токов

и напряжений с помощью

вращающихся векторов ....................................................

50

4.3. Изображение синусоидальных токов

и напряжений с помощью

комплексных чисел ….......................................................

51

4.4. Мощность в цепи синусоидального тока .................

53

4.5. Активные и реактивные элементы

в цепях синусоидального тока .........................................

54

4.6. Две схемы замещения пассивного двухполюсника

58

4.7. Основы комплексного метода ...................................

60

4.8. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме ......

61

7. Цепи с индуктивно связанными

элементами ………………………………..……………………

62

5.1. Основные понятия и определения ............................

62

5.2. Последовательное соединение индуктивно

связанных элементов .........................................................

65

5.3. Параллельное соединение индуктивно

связанных элементов .........................................................

67

5.4. Расчет сложных цепей

с индуктивно связанными элементами ...........................

68

5.5. Передача энергии между индуктивно

связанными элементами ...................................................

72

5.6. Эквивалентная замена индуктивно

связанных элементов .........................................................

73

5.7. Двухобмоточный трансформатор

в линейном режиме ...........................................................

75

5.8. Идеальный трансформатор ........................................

80

6. Резонанс в электрических цепях ...........................

80

6.1. Резонанс при последовательном

соединении R, L, C …...…...…...…...…...…...…...…...…

81

6.2. Резонанс при параллельном соединении R, L, C ....

83

6.3. Резонанс в сложной цепи ...........................................

84

7. Цепи с источниками несинусоидальных

периодических токов и напряжений ........................

87

7.1. Разложение несинусоидальных периодических

функций в ряд Фурье ........................................................

87

7.2. Частные случаи разложения …….............................

89

7.3. Действующие и средние значения

несинусоидальных величин .............................................

90

7.4. Волновые диаграммы и частотные спектры ...........

91

7.5. Коэффициенты, характеризующие форму

несинусоидальных кривых ...............................................

92

7.6. Мощность в цепи несинусоидального тока .............

93

Расчет цепей с источниками периодических

несинусоидальных токов и напряжений .........................

94

7.8. Влияние характера цепи на форму

кривых токов и напряжений ............................................

96

8. Трехфазные цепи ...................................................................

100

8.1. Основные понятия и определения ............................

100

8.2. Симметричный режим работы трехфазной цепи ....

103

8.3. Расчет статической несимметричной

трехфазной цепи …………………………………………

107

8.4. Баланс мощностей в трехфазной цепи .....................

111

8.5. Измерение активной мощности

в трехфазных цепях ...........................................................

112

8.6. Динамические трехфазные цепи ..............................

113

8.7. Пульсирующее магнитное поле ................................

114

8.8. Вращающееся магнитное поле .................................

116

8.9. Принцип работы синхронного двигателя ................

117

8.10. Принцип работы асинхронного двигателя ............

118

8.11. Метод симметричных составляющих ....................

119

8.12. Некоторые особенности поведения

симметричных составляющих токов

и напряжений в симметричных

трехфазных цепях ………………………………….........

121

8.13. Применение метода симметричных составляющих к расчету цепей

с местной несимметрией ...................................................

124

8.14. Высшие гармоники в трехфазных цепях ...............

131

9. Четырехполюсники ..........................................................

134

9.1. Основные понятия и определения ............................

134

9.2. Основные уравнения четырехполюсника ................

136

9.3. Схемы соединения четырехполюсников ..................

139

9.4. Экспериментальное определение коэффициентов

четырехполюсника в форме А .........................................

140

9.5. Схемы замещения четырехполюсника .....................

141

9.6. Передаточные функции .............................................

142

9.7. Симметричный четырехполюсник ...........................

143

9.8. Цепная схема ...............................................................

145

9.9. Схемы замещения и основные уравнения

автономного активного четырехполюсника ...................

146

9.10. Круговая диаграмма четырехполюсника ...............

147

9.10.1. Порядок построения круговой диаграммы .

150

9.10.2. Определение положения рабочей

точки на круговой диаграмме ……………………..

151

9.10.3. Определение токов, напряжений

и мощностей на входе и выходе

четырехполюсника …………………………………

151

9.11. Электрические фильтры ..........................................

152

9.11.1. Основные понятия и определения ...............

152

9.11.2. Низкочастотный фильтр.

154

9.11.3. Высокочастотный фильтр ............................

156

9.11.4. Полосный фильтр ..........................................

158

9.11.5. Заграждающий фильтр .................................

159

ПРИЛОЖЕНИЕ .................................................................................

161

список ЛИТЕРАТУРЫ ...............................................................

163

Учебное издание

Эськов Владислав Дмитриевич

Каталевская Александра Владимировна

СИПАЙЛОВ Андрей Геннадьевич

теоретические основы

электротехники

Часть 1

Учебное пособие

Научный редактор

кандидат технических наук, доцент

В.Д. Эськов

Редактор

Е.О. Фукалова

Дизайн обложки

О.Ю. Аршинова

Подписано к печати 16.12.08. Формат 60х84/16. Бумага «Снегурочка».

Печать RISO. Усл.печ.л. 4,47. Уч.-изд.л. 4,05.

Заказ . Тираж 150 экз.

Томский политехнический университет

Система менеджмента качества

Томского политехнического университета сертифицирована

NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001:2000

. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30.

166