Тема 1,4 Электрические цепи однофазного переменного тока

Синусоидальный электрический ток

Определение переменного тока. Получение синусоидально изменяющейся ЭДС.

Уравнение мгновенных значений для синусоидально изме­няющейся ЭДС.

Графики переменного тока. Мгновенное и действующее зна­чение переменного тока. Амплитуда, период, частота и единицы их измерения.

Графическое изображение синусоидальных величин при по­мощи временной и векторной диаграмм. Фаза, начальная фаза, угол сдвига фаз.

Линейные электрические цепи синусоидального тока

Цепи переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и цикличностью

Элементы электрических цепей переменного тока: резисто­ры, катушки индуктивности, конденсаторы. Сопротивление, ин­дуктивность и емкость - параметры электрических цепей пере­менного тока. Явление поверхностного эффекта.

Цепь с активным сопротивлением. Временная и векторная диаграммы тока и напряжения. Закон Ома. Мгновенная и средняя мощность.

Цепи с индуктивностью. Временная и векторная диаграммы. Уравнения тока, магнитного потока, напряжения и ЭДС самоин­дукции. Индуктивное сопротивление и его физический смысл. За­кон Ома. Графики мгновенной мощности. Энергетический процесс в данной цепи. Реактивная мощность и единицы ее измерения.

Цепь с емкостью. Понятие о процессе заряда и разряда кон­денсатора. Временная и векторная диаграммы тока и напряжения. Причины прохождения тока в данной цепи. Уравнение мгновен­ных значений тока и напряжения. Емкостное сопротивление и его физический смысл. Закон Ома. Графики мгновенной мощности. Энергетический процесс в данной цепи. Реактивная мощность.

Неразветвленные цепи синусоидального тока

Цепь с активным сопротивлением и индуктивностью; цепь с активным сопротивлением и емкостью; цепь с активным сопро­тивлением, индуктивностью и емкостью при различных значениях величин реактивных сопротивлений. Уравнение мгновенных зна­чений тока и напряжения. Временная и векторная диаграммы це­пи. Треугольник напряжений и сопротивлений. Закон Ома. Тре­угольник мощностей. Активная, реактивная и полная мощности, коэффициент мощности.

Разветвленные цепи синусоидального тока

Цепь с параллельным соединением катушек индуктивности. Активная и реактивная составляющие токов. Определение коэффициента мощности, величины тока, активной, реактивной и пол­ной мощности.

Общий случай цепи с параллельными ветвями. Конденсатор с потерями.

Резонанс в электрических цепях

Резонанс напряжений и токов: условия возникновения, осо­бенности, векторные диаграммы, треугольники сопротивлений и мощности.

Практическое использование резонансных явлений.

В результате изучения темы студент

должен знать:

- физическую сущность процесса получения переменного тока;

- основные величины, характеризующие переменный ток;

- построение временных и векторных диаграмм;

- электромагнитные явления в цепях переменного тока, возможности их практического применения;

- коэффициент мощности, его технико-экономическое зна­чение, способы повышения;

должен уметь:

- рассчитывать цепи переменного тока с построением вре­менных и векторных диаграмм.