Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени м.В. Ломоносова»

филиал в г. Северодвинске Архангельской области

Институт судостроения и морской арктической техники

Кафедра судовой электроэнергетики и электротехники

УТВЕРЖДАЮ

проректор-директор филиала САФУ

имени М.В. Ломоносова в г. Северодвинске

_________________________ Н.Я. Калистратов

«_________»_________________ 2013 г.

А.И. Черевко

ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Часть I

Учебное пособие для выполнения курсовых и

расчетно-графических работ по дисциплине

«Теоретические основы электротехники с применением ПЭВМ»

Северодвинск

2013

УДК 621.3.01

Черевко А.И. Линейные электрические цепи. Часть I. Расчеты различными методами цепей постоянного тока, цепей переменного тока символическим методом и цепей переменного тока со взаимоиндуктивными связями между катушками индуктивности. Учебное пособие для выполнения курсовых и расчетно-графических работ. – Северодвинск: САФУ, 2013. - 68 с.

Ответственный редактор доцент,

зав. кафедрой судовой электроэргетики и электротехники В.Е. Гальперин

Рецензенты: к.т.н., профессор, зав. кафедрой

«Автоматика и управление в технических системах» С.Н. Едемский;

главный инженер ОАО «СПО «АРКТИКА» П.И. Потего.

Учебное пособие предназначено для самостоятельного выполнения курсовых и расчетно-графических работ (РГР) по дисциплинам «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ) и «Общая электротехника» (ОЭ) на персональных компьютерах с использованием пакета прикладных программ MathCAD. Пособие рекомендуется студентам 2 и 3 курсов по специальностям 180201.65 (140400) «Системы электроэнергетики и автоматизации судов» и 220201.65 «Управление и информатика в технических системах».

Учебное пособие содержит теорию, задания и требования к выполнению курсовых и РГР по расчету различными методами разветвленных цепей постоянного тока, расчету разветвленных цепей переменного тока символическим методом и расчету цепей переменного тока со взаимоиндуктивными связями между катушками индуктивности. По каждому заданию кроме теории приведены примеры выполнения на ПЭВМ.

Isbn 5-7723-0728-2 © сафу, 2012 г. Требования к выполнению расчетно-графических работ

Задачи в дисциплине ТОЭ и ОЭ весьма разнообразны, и не представляется возможным предложить единую методику их решения. Поэтому остановимся на основных подходах к их решению.

1. При решении любой задачи на первом этапе необходимо уяснить содержание задачи, изобразить ее электрическую схему, выписать заданные и искомые величины, наметить план решения задачи.

2. Каждый пункт плана решения задачи необходимо сопровождать пояснительным текстом, указывающим законы, на основании которых составлены уравнения, смысл преобразований в схемах и формулах, последовательность действий, и выводами по полученным результатам.

3. Для исключения ошибок при расчетах значения всех величин рекомендуется подставлять в формулы в единицах СИ. В случае громоздких преобразований допускается решение уравнений вести с подставленными числами. Количество значащих цифр после запятой должно быть не более двух.

4. После завершения расчетов необходимо удостовериться в правильности полученного решения, используя первый и второй законы Кирхгофа и уравнения баланса мощностей ,проверить размерность полученных величин.

5. Необходимо проанализировать, возможна ли физическая реализация расчетных режимов работы электрических цепей и источников энергии.

6. Каждую расчетно-графическую работу необходимо выполнять в виде отдельного отчета, на обложке которого должны быть указаны: наименование работы, название кафедры, номер группы, фамилия и инициалы студента, номер варианта задания, фамилия и инициалы преподавателя.

7. На каждой странице с правой стороны листа должны быть оставлены поля шириной не менее 30 мм.

8. Текст, формулы и числовые выкладки должны быть выполнены четко и аккуратно, без помарок.

9. Буквенные обозначения и единицы физических величин должны соответствовать ГОСТу, а именно:

• сопротивления электрические, Ом: активное R; реактивное X; полное Z;

• проводимости электрические, См (Сименс): активная G; реактивная B; полная Y;

• емкость C, Ф (Фарада);

• индуктивность L, Гн (Генри);

• электродвижущая сила (ЭДС) E, В (Вольт); напряжение U, В; потенциал V, В;

• ток I, А (ампер);

• мощность: активная P, Вт (Ватт); реактивная Q, ВАр; полная S, В А;

• магнитодвижущая сила (МДС) F, А;

• магнитная индукция B, Тл (Тесла);

• напряженность магнитного поля H, А/м;

• магнитный поток Ф, Вб (Вебер);

• потокосцепление , Вб;

• частота f, Гц (Герц);

• угловая частота , рад/с (радиан в секунду), с^-1.

Комплексы токов и напряжений обозначаются точкой над прописной латинской буквой: , . Сопряженные комплексы обозначаются звездочкой:, . Комплексные

сопротивления и проводимости обозначаются чертой под латинскими буквами:Z, Y. Комплексная мощность обозначается следующим образом:S=P+jQ.

10. Графики вычерчивают аккуратно с помощью чертежных инструментов, желательно на миллиметровой бумаге. Оси координат изображают сплошными линиями со стрелками на конце, масштабы шкал по всем осям выбирают равномерными, начиная с нуля, с использованием по всей площади графика. Цифры шкал наносят слева от оси ординат и под осью абсцисс. Буквенное обозначение шкалы и единицу измерения пишут над числами шкалы ординат и под осью абсцисс справа (вместо последнего числа шкалы).

11. Векторные диаграммы строят в масштабе, который указывается таким образом: m_U=.....В/мм; m_I=.....А/мм.

12. В конце работы студент ставит дату выполнения работы и свою подпись.

13. Если работа не зачтена или зачтена при условии внесения исправлений, то все необходимые поправки делают в конце работы в разделе “Работа над ошибками”. Нельзя вносить какие-либо исправления в текст, расчеты и графики, просмотренные преподавателем.