
- •Часть 1.
- •1 Лекция.
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал
- •Сопротивление
- •Индуктивность
- •Емкость
- •Положительные (условно) направления тока и напряжения
- •Мгновенная мощность и энергия
- •Баланс мощностей
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •2 Лекция.
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Связь между током и напряжением в элементах r, l, c
- •Источники эдс и тока
- •Источник эдс
- •Идеальный источник тока
- •Закон Ома для участка содержащего эдс
- •Законы Кирхгофа
- •Цепи синусоидального тока
- •Говорят фаза «опережает», а фаза- «отстаёт» (Рис.2.14(б)).
- •Среднее и действующее значение синусоидальных функций
- •Синусоидальный ток в сопротивлении
- •Синусоидальный ток в индуктивности.
- •Синусоидальный ток в ёмкости
- •Ток в ёмкости опережает напряжение на 90º (рис. 2.20)
- •Синусоидальный ток в цепи r, l, c
- •Мощность в цепи синусоидального тока
- •Мгновенная мощность
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •3 Лекция
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Синусоидальный ток в цепи с параллельным соединением
- •Символический (комплексный) метод расчёта цепей синусоидального тока
- •Закон Ома и Кирхгофа в комплексной форме записи
- •Векторная диаграмма
- •Комплексная форма записи мощности
- •Перейдём к комплексным действующим значениям
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Методы расчёта линейных электрических цепей
- •Метод преобразования
- •Расчёт цепей с помощью законов Кирхгофа
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Метод узловых потенциалов
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •6 Лекция
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Принцип наложения
- •Метод эквивалентного генератора.
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •7 Лекция
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Явление взаимоиндукции. Взаимная индуктивность
- •Расчёт индуктивно связанных цепей.
- •Согласное, встречное включения катушек
- •Последовательное включение магнитосвязанных катушек
- •Метод трёх приборов
- •Баланс мощностей в цепях со взаимной индуктивностью.
- •Воздушный трансформатор
- •Векторная диаграмма трансформатора
- •Энергетические соотношения в воздушном трансформаторе
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Частотные характеристики двухполюсников. Резонансы
- •Резонанс напряжений
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Резонанс токов
- •Векторная диаграмма
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Трёхфазная симметричная система эдс
- •Симметричный режим работы трёхфазной цепи выполненной по схеме звезда – звезда с нулём
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Расчёт симметричных трёхфазных цепей
- •Расчёт несимметричных трёхфазных цепей
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Способы получения кругового вращающегося магнитного поля
- •Принцип действия трёхфазного асинхронного двигателя
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Метод симметричных составляющих
- •Понятия о системах прямой, обратной и нулевой последовательности
- •Линии передач
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Цепи периодического несинусоидального тока
- •Представление периодических функций в форме рядов Фурье
- •Случаи симметрии
- •Особенности расчета линейных электрических цепей при наличии источников несинусоидальных эдс или токов
- •Коэффициенты, характеризующие несинусоидальные токи и напряжения
- •Замена несинусоидальных кривых эквивалентными синусоидами
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
- •Термины и определения основных понятий
- •Теоретический материал Действующее значение несинусоидальной периодической функции
- •Среднее по модулю значение несинусоидальной функции
- •Мощность в цепи несинусоидального тока
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Упражнения и задачи
2 Лекция.
Связь между токами и напряжениями в R, L, C. Источники ЭДС и тока. Линейные и нелинейные цепи. Законы Ома и Кирхгофа. Цепи синусоидального тока. Характеристики синусоидального тока (напряжения). Угол сдвига фаз. Действующее и среднее значение. Энергия в емкости и индуктивности. Цепь с последовательным соединением R, L, C. Активные, реактивные и полные сопротивления. Активная мощность. Обмен энергией в цепи переменного тока.
Термины и определения основных понятий
Источник электрического тока – источник электрической энергии, характеризующийся электрическим током в нем и внутренней проводимостью.
Источник электрического напряжения – источник электрической энергии, характеризующийся электродвижущей силой и внутренним электрическим сопротивлением.
Активная мощность – величина, равная среднеарифметическому значению мгновенной мощности двухполюсника за период.
Синусоидальный электрический ток – периодический электрический ток, являющийся синусоидальной функцией времени.
Фаза (синусоидального электрического) тока - аргумент синусоидального электрического тока, отсчитываемый от точки перехода значения тока через нуль к положительному значению.
Теоретический материал Связь между током и напряжением в элементах r, l, c
Сопротивление
,
.
Рис. 2.1
Численно разность потенциалов равна работе, совершаемой электрическим полем по перемещению единичного положительного заряда из точки 1 в точку 2.
Для напряжения также, как и для тока произвольно выбираем направление, обычно она совпадает с направлением тока (рис 2.1).
-
закон Ома
Индуктивность
Рис. 2.2
Согласно закону электромагнитной индукции изменение потокосцепления самоиндукции вызывает ЭДС самоиндукции.
,
Величина
называется напряжением на индуктивности.
Направление
совпадает с направлением тока (рис.2.2).
.
Емкость
Рис.2.3
При изменении
на пластинах конденсатора изменяется
электрический заряд и, следовательно,
в цепи с ёмкостью появляется электрический
ток.
,
,
,
.
Условное положительное направление напряжения на ёмкости совпадает с условным положительным направлением тока (рис.2.3).
Источники эдс и тока
При расчётах электрических цепей пользуются идеализированными источниками электрической энергии – источники ЭДС и тока.
Им приписывают следующие свойства:
Источник эдс
Упорядоченное перемещение носителей электрических зарядов от « - » к « + » внутри источника происходит за счёт присущих источнику сторонних сил. Величина, численно равная работе, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного, положительного заряда от « - » к « + » называется ЭДС источника. Стрелка внутри источника указывает на возрастание потенциала (рис.2.4).
Идеальным источником ЭДС называется активный элемент с двумя выводами, напряжение на которых не зависит от величины тока, протекающего через источник. Внутреннее сопротивление источника ЭДС равно нулю.
ЭДС и напряжение на зажимах источника одинаковы.
;
;
;
При замыкании зажимов источника ЭДС ток теоретически должен быть бесконечно большим, и, следовательно, идеальный источник ЭДС можно рассматривать как источник бесконечной мощности.
Для обозначения реального источника ЭДС используется сопротивление, включённые последовательно с идеальным источником (рис.2.5). Оно ограничивает мощность, отдаваемую во внешнюю цепь.
;
;
(*)
Вольт-амперная
характеристика, построенная по уравнению
(*), называется внешней (рис. 2.6).