Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Новгородский государственный университет
им. Ярослава Мудрого
Кафедра «Механизация сельского хозяйства»
Кафедра «Промышленная энергетика»
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И
ЭЛЕКТРОНИКА
Анализ линейных
электрических цепей
Методическое пособие
Великий Новгород
2013
УДК 621.3(075.8)
Рецензент
доктор технических наук, профессор А. П. Епифанов
(Санкт-Петербургский государственный аграрный университет)
Электротехника и электроника: Метод. пособие: Анализ линейных электрических цепей / Сост. Н. М. Андрианов; НовГУ им. Ярослава Мудрого. – Великий Новгород 2006, 2013. – 40 с.
Пособие содержит краткие методические рекомендации к выполнению практических занятий и самостоятельному изучению курса «Электротехника и электроника».
Для студентов направления 110800 – Агроинженерия и 140100 - Теплоэнергетика и теплотехника.
УДК 621.3(075.8)
© Новгородский государственный
университет, 2006, 2013
© Андрианов Н. М., составление, 2006, 2013
Введение
Настоящее методическое пособие предназначено для студентов, изучающих курс «Электротехника и электроника». Изучение курса предполагает выполнение ряда практических занятий и самостоятельной работы по освоению методов анализа линейных электрических цепей. Пособие содержит методические рекомендации по самостоятельному изучению разделов курса.
В пособие включены краткий теоретический материал, необходимый для изучения темы, примеры решения типовых задач и контрольные задания для самостоятельной работы. Большинство задач снабжено ответами, что позволяет контролировать правильность их решения.
Организация и проведение практических занятий и самостоятельной работы
Целью практических занятий и самостоятельной работы является освоение студентами методов анализа линейных электрических цепей.
Указанная цель достигается изучением теоретического материала, ознакомлением с методами решения типовых задач и самостоятельным решением контрольных задач по изучаемым темам.
Практическому занятию должна предшествовать самостоятельная работа студента над теоретическим материалом изучаемого раздела с использованием конспекта лекций или учебника. На практическом занятии под руководством преподавателя рассматриваются методы решения типовых задач и даются соответствующие теоретические и практические пояснения и рекомендации.
Для закрепления материала и подготовки к сдаче экзамена студент самостоятельно решает задачи курса, пользуясь контрольными заданиями, приведенными в пособии.
Для более глубокого освоения материала могут быть использованы материалы, приведенные в списке рекомендуемой литературы.
1. Электрические цепи постоянного тока
1.1. Основные понятия и определения
Электрической цепью называют совокупность устройств, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об ЭДС, токе и напряжении.
Любая электрическая цепь содержит источник энергии, потребитель энергии и соединительные провода (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Схема электрической цепи
Источник энергии преобразует различные виды энергий в электрическую.
Например:
- механическую в электрическую (электрические генераторы);
- химическую в электрическую (гальванические элементы, аккумуляторы);
- тепловую в электрическую (термопары);
- энергию излучений в электрическую (солнечные батареи) и т. д.
Потребитель энергии преобразует электрическую энергию в другие виды энергий:
- электрическую в механическую (электродвигатели, электромагниты);
- электрическую в тепловую (электронагреватели, электрокалориферы);
- электрическую в химическую (зарядка аккумуляторов, гальванические покрытия);
- электрическую в энергию излучений (лампы, электрическая дуга) и т.д.
Провода соединяют между собой источник и приемник, образуя замкнутую цепь, по которой течет электрический ток. Приемник и провода образуют внешнюю электрическую цепь, а источник энергии - внутреннюю.
Кроме названных элементов, электрическая цепь может содержать вспомогательные устройства:
- коммутационные аппараты служат для осуществления переключений в электрических цепях (рубильники, выключатели);
- устройства защиты - для осуществления защиты цепей от аварийных режимов работы (предохранители, автоматические выключатели);
- электроизмерительные приборы - для контроля режима работы цепи (счетчики электрической энергии, амперметры и др.).