- •Введение.
- •1. Электростатика.
- •1.1 Электрическое поле.
- •1.2 Электрическая ёмкость и конденсаторы.
- •2. Электрические цепи постоянного тока.
- •2.1 Электрический ток, сопротивление, проводимость.
- •2.2 Электрическая энергия и мощность.
- •2.3 Расчёт электрических цепей постоянного тока. Основные понятия.
- •Первый закон Кирхгофа.
- •Второй закон Кирхгофа.
- •Способы соединения сопротивлений и расчет эквивалентного сопротивления электрической цепи.
- •Электрическая цепь с последовательным соединением элементов.
- •Электрическая цепь со смешанным соединением элементов.
- •2.4 Расчёт цепей методом преобразования.
- •Последовательное и параллельное включение источников питания.
- •2.5 Химические источники электрической энергии.
- •3. Электромагнетизм.
- •3.1. Магнитное поле постоянного тока.
- •3.2. Электромагнитная индукция.
- •4. Электрические цепи переменного однофазного тока.
- •4.1. Синусоидальный электрический ток.
- •Основные параметры переменного тока.
- •Цепь с резистивным элементом.
- •Цепь с индуктивностью.
- •Цепь с ёмкостью.
- •4.2. Цепь переменного тока с последовательным соединением элементов.
- •Треугольники напряжений при последовательном соединении r, l и с.
- •Ток, напряжение (а, б) и мощность (в) в цепи с сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью.
- •4.3 Цепь переменного тока с параллельным соединением элементов.
- •Векторная диаграмма токов при параллельном соединении r, l и с.
- •Iа совпадает по фазе с напряжением, iс опережает по фазе напряжение на ¼ периода, il отстаёт по фазе от напряжения на ¼ периода.
- •Треугольники токов и проводимостей при параллельном соединении r, l и с.
- •4.4 Резонанс в электрических цепях переменного однофазного тока.
- •Резонанс напряжений.
- •Резонанс токов.
- •4.5 Комплексный метод расчета цепей синусоидального тока.
- •Закон Ома в комплексной форме.
- •Первый закон Кирхгофа в комплексной форме.
- •Второй закон Кирхгофа в комплексной форме.
- •Полная мощность в комплексной форме.
- •5. Трехфазные цепи.
- •5.1. Получение трехфазного тока.
- •Модель трехфазного генератора.
- •Принцип получения трёхфазного тока.
- •5.2. Расчет цепей трехфазного тока. Соединение фаз генератора и приемника звездой.
- •Симметричная нагрузка приемника при соединении звездой.
- •Несимметричная нагрузка приемника при соединении звездой.
- •Соединение фаз генератора и приемника треугольником.
- •Симметричная нагрузка.
- •Несимметричная нагрузка приемника.
- •6. Цепи несинусоидального тока.
- •6.1 Несинусоидальные токи.
- •Разложение периодических несинусоидальных кривых в тригонометрический ряд Фурье.
- •Спектральный состав периодических кривых.
- •Действующее значение несинусоидальной величины.
- •7. Электрические измерения.
- •7.1 Измерения. Стрелочные измерительные приборы. Основные понятия.
- •Погрешности средств измерений.
- •Стрелочные электроизмерительные приборы. Магнитоэлектрический измерительный механизм.
- •Электромагнитный измерительный механизм.
- •Электродинамический измерительный механизм.
- •Шкала стрелочного измерительного прибора.
- •Измерение больших токов и напряжений.
- •7.2 Измерение сопротивления, мощности, энергии. Цифровые приборы. Осциллограф. Измерение сопротивления методом амперметра и вольтметра.
- •Измерение больших сопротивлений мегаомметрами.
- •Измерение мощности.
- •Измерение электрической энергии.
- •Структурная схема цифрового измерительного прибора.
- •Осциллографы.
- •Двухканальный виртуальный осциллограф в обучающей компьютерной программе Electronics Workbench.
- •8. Электрические машины.
- •8.1 Трансформаторы.
- •Применение трансформаторов.
- •Принцип действия трансформатора.
- •Конструкция трансформаторов.
- •Обозначение на принципиальных схемах.
- •8.2 Электрические машины постоянного тока. Принцип действия генератора постоянного тока.
- •Принцип действия электродвигателя постоянного тока.
- •8.3 Электрические машины переменного тока.
- •Эдс генератора переменного тока
- •Синхронный тяговый генератор тепловоза 2тэ116 (продольный разрез)
- •Список использованных источников.
Резонанс токов.
Резонанс токов возникает в цепи, содержащей, параллельно включенные емкость и индуктивность.
По критериям резонанса реактивная составляющая входной проводимости равна 0.
b = bL - bC = 1/ω0L - ω0C = 0, т. е.
bL = bC или 1/ω0L = ω0C
Угловая резонансная частота
____
ω0 = 1/√ LC
Резонансная частота
____
f0 = 1 / 2π √ LC
Проводимостm
______
ω0С = 1/ω0L = √ C / L = β
называется характеристической проводимостью параллельного контура.
Действующее значение токов через ёмкость и индуктивность получаются одинаковыми (поэтому назвали резонанс токов).
IL = IC
Активная мощность
P = UIA = U2/R
Реактивная мощность
Q = UI Sin φ = 0, так как φ = 0
4.5 Комплексный метод расчета цепей синусоидального тока.
Все параметры цепи представляются в комплексной форме.
–
комплексное мгновенное значение;
–
комплексное действующее значение силы
тока;
– комплексное действующее значение
напряжения.
Пример.
Достоинство комплексного метода: при его применении в анализе цепей переменного тока можно применять все известные методы анализа постоянного тока.
Закон Ома в комплексной форме.
Под законом Ома в комплексной форме понимают:
Í = Ú / Z
Комплексное сопротивление участка цепи представляет собой комплексное число, вещественная часть которого соответствует величине активного сопротивления, а коэффициент при мнимой части – реактивному сопротивлению.
По виду записи комплексного сопротивления можно судить о характере участка цепи:
R + j X — активно-индуктивное сопротивление;
R – j X — активно-емкостное.
Примеры.
Первый закон Кирхгофа в комплексной форме.
Алгебраическая сумма комплексных действующих значений токов в узле равна нулю.
Второй закон Кирхгофа в комплексной форме.
В замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма комплексных действующих значений ЭДС равна алгебраической сумме комплексных падений напряжений в нём.
