- •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.
Электромагнитный измерительный механизм.
Приборы с электромагнитным измерительным механизмом наиболее распространены, измеряют постоянные и переменные по знаку величины и реагируют на квадрат действующего значения измеряемой величины (оно же — среднеквадратическое).
Квадратичная шкала не удобна. Подбором формы ферромагнитной пластины, удается линеаризовать шкалу на большей ее части (кроме начальной — слишком мал вращающий момент).
Показания электромагнитных логометров (с учетом линеаризации шкалы) пропорциональны отношению действующих значений токов:
Электродинамический измерительный механизм.
Приборы с электродинамическим измерительным механизмом применяются для измерения активной мощности в цепях переменного тока и реагируют на произведение действующих значений двух измеряемых величин и косинус угла сдвига фаз между ними.
Показания электродинамических логометров пропорциональны отношению фиксируемой в цепи активной мощности к квадрату действующего значения опорного тока.
Электродинамические измерительные механизмы обладают максимальной разрешающей способностью в классе электромеханических преобразователей, поскольку не содержат ферромагнитных деталей, технология изготовления которых не может гарантировать отсутствие неоднородностей и характеризуется плохой повторяемостью в серии.
Шкала стрелочного измерительного прибора.
А — обозначение типа прибора (Амперметр).
для измерения тока — амперметр (А),
для измерения напряжения — вольтметр (В; V),
для измерения электрического сопротивления — омметр, мосты сопротивлений (Ом; Ω),
для измерения мощности — ваттметр (Вт; W)
для измерения электрической энергии — счетчик (КВт ∙ ч; kW ∙ h),
для измерения частоты переменного тока — частотомер (Гц; Hz).
5 — обозначение класса точности (γ = 5 %).
Знак катушки с сердечником — обозначение типа измерительного механизма (электромагнитный).
Магнитоэлектрический
с подвижной рамкой
Электромагнитный
Электродинамический
Электростатический
Знак волны — обозначение рода измеряемого тока (прибор предназначен для измерения переменного тока).
Постоянный ток ±
Переменный ток ~
Знак перпендикуляра — обозначение одного из условий эксплуатации (механический баланс подвижных деталей прибора рассчитан на вертикальное положение).
Горизонтальное
положение шкалы
Вертикальное
положение шкалы
Наклонное
положение шкалы под углом к горизонту
Точка вблизи начала шкалы — обозначение запретной, для измерений, области в начале шкалы.
Измерение больших токов и напряжений.
Обмотки катушек состоят из витков тонкого провода, поэтому обычно приборы можно применять непосредственно только в качестве микро- или миллиамперметра и милливольтметра. Для измерения больших токов параллельно зажимам прибора присоединяется электрический шунт, представляющий собой прямоугольную манганиновую пластину. Для измерения токов выше 50 А применяют внешние шунты.
Погрешность шунтировано амперметра возрастает вследствие неточности шунтов (0,005 ÷ 0,5%) и различных температурных коэффициентов сопротивления катушки и шунта.
Для измерения больших напряжений последовательно с прибором включают добавочные резисторы с сопротивлением Rд.
