- •Оглавление
- •Глава 1. Основные понятия и законы теории электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей. 4
- •Глава 2. Линейные цепи постоянного тока. 8
- •Глава 3. Электрические цепи переменного синусоидального тока. 31
- •Глава 4. Трехфазные цепи переменного тока. 47
- •Глава 1. Основные понятия и законы теории электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей. Основные величины, характеризующие электростатическое поле.
- •Основные величины, характеризующие статическое магнитное поле.
- •Электрическое поле в проводящей среде. Электрический ток.
- •Закон электромагнитной индукции.
- •Эдс самоиндукции. Индуктивность.
- •Глава 2. Линейные цепи постоянного тока. Электрические цепи. Элементы электрических цепей. Классификация.
- •Источники эдс и источники тока.
- •Напряжение на участке цепи.
- •Закон Ома для участка цепи.
- •Законы Кирхгофа.
- •Режимы работы источников электромагнитной энергии.
- •Энергетический баланс в электрических цепях.
- •Потенциальная диаграмма.
- •Методы расчета линейных электрических цепей постоянного тока. Метод преобразования электрических цепей.
- •Метод уравнений Кирхгофа для расчета сложных цепей.
- •Метод контурных токов.
- •Принцип и метод наложения.
- •Принцип и метод взаимности.
- •Метод узловых потенциалов.
- •Метод эквивалентного генератора (теорема об активном двухполюснике).
- •Глава 3. Электрические цепи переменного синусоидального тока.
- •Действующие значения периодических токов, напряжений и эдс.
- •Изображение синусоидальных величин вращающимся вектором. Векторные диаграммы.
- •Элементы цепи синусоидального тока.
- •1. Активное сопротивление.
- •2. Индуктивность.
- •3. Ёмкость.
- •Расчет цепей переменного тока.
- •1. Последовательное соединение активного сопротивления, индуктивности и ёмкости.
- •2. Параллельное соединение активного сопротивления, индуктивности и ёмкости.
- •3. Смешанное соединение активного сопротивления, индуктивности и ёмкости.
- •Мощность в цепи синусоидального тока.
- •Комплексный или символический метод расчета цепей синусоидального тока.
- •Комплексное сопротивление и проводимость.
- •Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме.
- •Мощность в цепи синусоидального тока в комплексной форме.
- •Глава 4. Трехфазные цепи переменного тока.
- •Способы соединения фаз многофазных цепей.
- •1. Соединение звездой.
- •2. Соединение треугольником.
- •Расчет симетричной трехфазной цепи.
- •Мощности в трехфазных цепях.
- •Пульсирующее магнитное поле.
- •Вращающееся магнитное поле.
- •Принцип действия асинхронного двигателя трехфазного тока.
- •Принцип действия синхронного двигателя трехфазного тока.
Метод эквивалентного генератора (теорема об активном двухполюснике).
Сущность метода эквивалентного генератора заключается в том, что вся сложная цепь в активном двухполюснике, заменяется по отношению к выделенной ветви, некоторым эквивалентным генератором. ЭДС этого генератора, равна напряжению холостого хода двухполюсника; а сопротивление генератора, равно активному сопротивлению всей сложной цепи двухполюсника.
Т
аким
образом, для определения тока методом
эквивалентного генератора необходимо:
1. Найти напряжение
на зажимах
любым методом.
2. Определить входное сопротивление всей схемы по отношению к зажимам при закороченных источниках ЭДС и разомкнутых источниках тока.
3
.
Определить ток по эквивалентной схеме.
Для определения параметров эквивалентного генератора в реальной схеме необходимо:
1.
Разомкнув ветвь
,
замерить напряжение на зажимах
.
2. Замкнув
на коротко зажимы
,
замерить ток короткого замыкания
.
3.
Определить сопротивление эквивалентного
генератора
Пример.
Дано: R1=R4; R2=R3; E.
Найти: ток в ветви методом эквивалентного генератора.
Решение.
1. Исключаем ветвь из схемы, определяем напряжение на зажимах .
Так как
,
то
.
.
.
.
2.
Определим входное сопротивление
эквивалентного генератора
.
3. Определим ток в ветви .
Глава 3. Электрические цепи переменного синусоидального тока.
Переменным током называется ток, изменяющийся во времени.
П
ериодическим
током называется ток, значения которого
повторяются в одинаковой последовательности
через равные промежутки времени Т
называемые периодом.
Число
периодов за секунду называют частотой
.
Синусоидальным током называется ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону.
Основными параметрами синусоидальных токов, напряжений и ЭДС являются:
— мгновенные
значения тока, напряжения и ЭДС;
— амплитудные
значения тока, напряжения и ЭДС;
— начальные
фазы тока, напряжения и ЭДС;
—
фазы
тока, напряжения и ЭДС;
— угловая
частота.
Разность начальных фаз напряжения и тока называют углом сдвига фаз тока по отношению к напряжению.
Если
,то
напряжение и ток совпадают по фазе.
Если
,
то напряжение и ток находятся в
противофазе.
Если
,
то напряжение и ток находятся и квадратуре.
Действующие значения периодических токов, напряжений и эдс.
Действующее значение синусоидального тока численно равно значению такого постоянного тока, который при протекании через сопротивление, выделит такое же количество тепла, как и переменный, за определенный отрезок времени.
Для
постоянного тока
Для
синусоидального тока
Таким
образом, можно записать
Действующее значение
Изображение синусоидальных величин вращающимся вектором. Векторные диаграммы.
Пусть
заданы два тока
П
ри
рассмотрении цепей синусоидального
тока задача расчета сводится к определению
действующих значения и углов сдвига
фаз токов и напряжений друг относительно
друга. Поэтому при изображении
синусоидальных функций времени
вращающимися векторами, значение имеет
их расположение и величины. Расположение
векторов относительно осей роли не
играет, поэтому один из векторов можно
расположить как угодно, но ориентация
других векторов относительно этого
должна быть строго определенной.
Совокупность векторов, ориентированных определенным образом друг относительно друга в пространстве называют векторной диаграммой.
