
- •1. Введение
- •2. Цепи постоянного тока
- •2.1.Элементы электрических цепей и схем
- •2.2. Закон Ома для цепи с э.Д.С.
- •2.3. Законы Кирхгофа
- •2.4. Метод контурных токов
- •2.5. Метод узловых потенциалов
- •2.6. Метод двух узлов
- •2.7. Метод наложения. Преобразование схем
- •2.8. Метод эквивалентного генератора
- •2.9. Теорема компенсации
- •2.10. Передача энергии в нагрузку
- •3. Цепи однофазного синусоидального тока
- •3.1. Переменный ток и его основные характеристики
- •3.2. Изображение синусоидальных функций векторами и комплексными числами
- •3.3. Элементы целей переменного тока
- •3. Конденсатор.
- •3.4. Основы символического метода
- •3.5. Активная, реактивная и полная мощности
- •3.6. Явление резонанса
- •3.7. Цепи с взаимной индуктивностью
- •3.8. Передача энергии в нагрузку на переменном токе
- •4. Трехфазные цепи
- •4.1. Основные понятия
- •4.2. Расчет трехфазных цепей
- •4.3. Активная, реактивная и полная мощности трехфазной системы.
- •4.4. Указатель последовательности чередования фаз
- •4.5. Получение кругового вращающегося магнитного поля
- •5. Периодические несинусоидальные токи
- •5.1. Расчет линейных цепей с несинусоидальными токами
- •5.2. Резонансные явления при несинусоидальных токах
- •5.3. Особенности работы трехфазных систем, вызываемые гармониками, кратными трем.
- •6. Теория четырехполюсника. Фильтры
- •6.1. Основы теории пассивного четырехполюсника
- •6.2. Основы теории электрических фильтров
- •7. Литература
1. Введение
Назначение курса "Основы теории цепей" в широком смысле - это изучение принципов практического применения электромагнитных явлений, рассмотренных ранее в курсе физики.
Если обратиться к истории практического применения электричества, то мы убедимся, что много открытий и изобретений приходится на долю российских ученых и инженеров, которые совместно с выдающимися иностранными учеными положили начало важнейшим отраслям электротехник.
После изобретения А. Вольта гальваническою столба появилась возможность получать электрический ток. Исследуя процессы в электрической цепи, В.В. Петров открыл (1802 г.) электрическую дугу и указал на возможность практического применения ее для освещения, плавки и сварки металлов.
Весьма важную роль в развитии учения об электромагнитных явлениях сыграл английский ученый М. Фарадей, который в 1831 г. открыл явление и закон электромагнитной индукции.
В 1833 г. российский академик Э.Х. Ленц открыл закон, устанавливающий связь между направлениями индукционных токов и их электромагнитными и электродинамическими взаимодействиями. В 1844 г. Э.Х. Ленц независимо от английского исследователя Джоуля установил, что количество тепла, выделяющегося в проводнике при прохождении тока прямо пропорционально сопротивлению проводника и квадрату тока.
Первый в мире электромагнитный телеграф был построен в 1832 г. в России П.Л. Шиллингом.
В 1845 г. немецким физиком Г. Кирхгофом были сформулированы основные законы разветвленных электрических цепей, которые названы его именем и имеют огромное значение для развития теоретической и практической электротехники.
Изобретенная российским ученым П.Н. Яблочковым электрическая свеча (1876 г.) положила начало электрическому освещению.
За период с 1800 по 1880 г. в тесной связи с развитием прикладной электротехники (телеграфии, гальванопластики, техники электрического освещения) развивалась теория цепей постоянного тока.
Начало применению переменных токов положил в 1876 г. П.Н. Яблочков. Проблема передачи электрической энергии на значительные расстояния связана с повышением уровня напряжения для снижения потерь в проводах. Для преобразования уровня напряжения переменного тока используются трансформаторы. Трансформатор также, изобрел П.Н. Яблочков.
Переменный ток получил всеобщее признание и широчайшее применение в электроэнергетике благодаря изобретениям русского инженера и ученого М.О. Доливо-Добровольского. Им была разработана трехфазная система, получившая повсеместное распространение. В 1889 г. он построил первый трехфазный двигатель, разработал все остальные звенья трехфазной цепи и в 1891 г. осуществил передачу электрической энергии трехфазным током на расстояние 175 км.
Значительнейшим моментом в развитии теории переменных токов было введение американским инженером Ч.П. Штейнметцем метода комплексных величин для расчета цепей.
Завершая на этом краткую историческую справку, следует отмстить, что на современном этапе электрический ток используется повсюду: в быту, в промышленности, на транспорте и т.д.
Вся совокупность знаний об электронике связана с передачей и преобразованием электрической энергии, то есть с протеканием электрического тока. Таким образом, ''Основы теории цепей'' являются для специальности "Промышленная электроника" общетеоретической базовой дисциплиной, без знания которой невозможно освоение специальных профилирующих дисциплин.