3_semestr / МУМК по Спецразделы_ТЭЦ / 2013_Спецразделы_ТЭЦ_Содержание

1. ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКИ

1.1. Основные определения и классификация четырехполюсников

Значение и задачи теории четырехполюсников. Линейные и нелинейные, активные и пассивные, автономные и неавтономные четырехполюсники.

Г-образные, Т-образные, П-образные, мостовые и Т-образные перекрытые четырехполюсники. Симметричные и несимметричные, уравновешенные и неуравновешенные четырехполюсники. Предельно неуравновешенные четырехполюсники. Обратимые и необратимые четырехполюсники. Составные четырехполюсники.

Каскадное, последовательное, параллельное, последовательнопараллельное и параллельно-последовательное соединения четырехполюсников. Эквивалентные четырехполюсники. Проходные четырехполюсники.

1.2. Основные уравнения четырехполюсников

Вывод основных уравнений четырехполюсника в Y-форме. Физический смысл Y-параметров четырехполюсника. Основные уравнения четырехполюсника в Z-форме, H-форме, G-форме, A-форме и B-форме. Формулы перехода от Y-параметров к Z-параметрам четырехполюсника. Первичные параметры четырехполюсников. Физический смысл Z-параметров четырехполюсника. Физический смысл H-параметров четырехполюсника.

1.3. Схемы замещения пассивного четырехполюсника

Т-образная и П-образная схемы замещения пассивного четырехполюсника. Связь H-параметров четырехполюсника с параметрами его Т-образной схемы замещения. Физическая реализуемость схем замещения четырехполюсника.

1.4. Параметры холостого хода и короткого замыкания

Параметры холостого хода и короткого замыкания. Связь параметров холостого хода и короткого замыкания с H-параметрами четырехполюсника. Условие обратимости четырехполюсника в параметрах холостого хода и короткого замыкания. Экспериментальное определение первичных параметров четырехполюсника.

1.5. Характеристическиесопротивления пассивных четырехполюсников

Характеристические сопротивления четырехполюсника. Связь характеристических сопротивлений с параметрами холостого хода и короткого замыкания. Согласованное включение четырехполюсника.

1.6. Каскадное соединение четырехполюсников

Комплексные коэффициенты передачи по напряжению и току составного четырехполюсника.

1.7. Схемы замещения неавтономных проходных четырехполюсников

Схемы замещения неавтономных проходных четырехполюсников на основе Т-образной и П-образной схем замещения пассивных четырехполюсников и одного или двух управляемых источников напряжения или тока.

2. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

ВЛИНЕЙНЫХ СТАЦИОНАРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

ССОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

2.1. Переходные процессы. Законы коммутации и начальные условия

Переходные процессы и причины их существования. Коммутация. Непрерывность энергии, запасенной в цепи. Первый и второй законы коммутации. Начальные условия. Независимые и зависимые начальные условия. Нулевые и ненулевые начальные условия.

2.2. Классический метод анализа переходных процессов

Порядок цепи. Дифференциальное уравнение цепи. Представление общего решения линейного неоднородного дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами в виде суммы частного решения этого уравнения и общего решения соответствующего однородного уравнения. Принужденный режим. Свободные процессы. Решение однородного уравнения.

2.3. Переходные процессы в цепях первого порядка. Общие положения

Представление отклика цепи в виде суммы принужденной и свободной составляющих. Постоянная времени цепи первого порядка. Решение дифференциального уравнения цепи первого порядка в общем виде. Геометрический смысл постоянной времени цепи. Оценка скорости затухания свободной составляющей переходного процесса.

Формула для расчёта времени, за которое отклик цепи первого порядка на воздействие в виде скачка постоянного напряжения изменяется от одного заданного уровня до другого.

2.4. Переходные процессы в RL-цепи

Дифференциальное уравнение последовательной RL-цепи. Характеристическое уравнение и его корень. Постоянная времени RL-цепи.

Переходные процессы в RL-цепи при подключении источника постоянного напряжения и при коротком замыкании цепи.

2.5. Переходные процессы в RC-цепи

Дифференциальное уравнение последовательной RC-цепи. Характеристическое уравнение и его корень. Постоянная времени RC-цепи.

Переходные процессы в RC-цепи при подключении источника постоянного напряжения и при коротком замыкании цепи.

3. ЦЕПИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

3.1. Дифференциальные уравнения однородной линии

Схема замещения элементарного участка линии. Первичные параметры линии. Однородная и неоднородная линии. Дифференциальные уравнения однородной линии (телеграфные уравнения).

3.2. Однородная линия при гармоническом воздействии

Дифференциальные уравнения однородной линии в комплексной форме. Характеристическое уравнение и его корни. Волновое сопротивление линии. Постоянные интегрирования. Уравнения однородной линии при известных граничных условиях в начале линии. Уравнения

однородной линии при известных граничных условиях на конце линии. Уравнения однородной линии в гиперболической форме. Однородная линия как симметричный четырехполюсник. Коэффициент распространения.

Мгновенные значения напряжения и тока в произвольном сечении линии. Коэффициент затухания. Коэффициент фазы. Связь коэффициента фазы и длины волны в линии. Прямая (падающая) волна. Фазовая скорость волны. Обратная (отраженная) волна. Закон Ома для прямой и обратной волны. Волновые (вторичные) параметры линии.

Коэффициент отражения. Коэффициент отражения в начале линии. Коэффициент отражения в конце линии. Уравнения однородной линии при известных граничных условиях и коэффициенте отражения в начале линии. Уравнения однородной линии при известных граничных условиях и коэффициенте отражения в конце линии. Связь коэффициента отражения в конце линии с параметрами линии и нагрузки. Согласованный режим работы линии.

3.3. Линия без потерь

Линия без потерь: коэффициент распространения, коэффициент затухания, коэффициент фазы, волновое сопротивление, фазовая скорость волн. Уравнения однородной линии без потерь.

Режим бегущих волн в линии без потерь.

Режим стоячих волн. Условия возникновения режима стоячих волн. Распределение комплексных, мгновенных и амплитудных значений напряжения и тока в короткозамкнутой линии. Узлы и пучности напряжения и тока. Распределение комплексных, мгновенных и амплитудных значений напряжения и тока в разомкнутой линии. Распределение амплитуд напряжения и тока в линии, работающей на реактивную нагрузку.

Режим смешанных волн. Распределение вдоль линии амплитуды напряжения. Коэффициент бегущей волны. Коэффициент стоячей волны. Связь коэффициента бегущей волны с коэффициентом отражения.

3.4. Входное сопротивление линии

Входное сопротивление линии с потерями при произвольной и согласованной нагрузках. Входное сопротивление линии без потерь.

Входное сопротивление короткозамкнутой и разомкнутой линий без потерь.

Применение отрезков линий в качестве резонансных цепей, металлических изоляторов, трансформаторов сопротивления, для защитного заземления.

4.НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

4.1.Классификация нелинейных элементов и цепей

Нелинейная электрическая цепь. Резистивные и реактивные нелинейные элементы. Нелинейные элементы с симметричными и несимметричными вольт-амперными характеристиками. Нелинейные элементы с монотонными и немонотонными характеристиками. Негатроны S-типа и N-типа. Инерционные и безынерционные резистивные нелинейные элементы. Резистивные нелинейные цепи. Динамические нелинейные цепи.

4.2.Эквивалентные преобразования цепей

снелинейными сопротивлениями

Эквивалентные преобразования участка цепи с последовательно включенными нелинейными сопротивлениями. Эквивалентные преобразования участка цепи с параллельно включенными нелинейными сопротивлениями. Эквивалентные преобразования участка цепи со смешанным соединением нелинейных сопротивлений.

4.3. Расчет нелинейных цепей постоянного тока

Расчет цепи из двух последовательно включенных нелинейных сопротивлений путем их замены одним нелинейным сопротивлением. Расчет цепи из последовательно включенных линейного и нелинейного сопротивлений. Нагрузочная прямая по постоянному току. Рабочая точка. Расчет цепи из двух последовательно включенных нелинейных сопротивлений путем построения нагрузочной кривой.

4.4. Нелинейное сопротивление при произвольном воздействии

Ток в нелинейном сопротивлении при гармоническом воздействии. Метод проекций. Напряжение смещения. Нелинейные искаже-

ния. Коэффициент гармоник. Ток в нелинейном сопротивлении при произвольном воздействии.

Метод линеаризации. Режим малого сигнала. Режим большого сигнала.