85

Краткий конспект лекций к первой части курса «Теоретические основы электротехники»

Павлов В. ЭС-104

Оглавлени

Краткий конспект лекций 1

1

2

Павлов В. ЭС-104 2

Введение 5

Общие определения цепей и их параметров 5

Активные элементы 7

Эквивалентные преобразования источников электрической энергии 8

Свойства линейных электрических цепей 9

Основные уравнения электрических цепей. Законы Кирхгофа. 10

ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 12

Эквивалентные преобразования пассивных цепей 12

Расчет цепей по законам Кирхгофа 14

Метод контурных токов 15

Метод узловых напряжений 17

Метод наложения 18

Свойство взаимности 20

Теорема о компенсации 22

Метод эквивалентного источника напряжения 23

(теорема Гельмгольца-Тевенена) 23

Метод эквивалентного источника тока 26

(теорема Нортона) 26

Потенциальная диаграмма. 28

Баланс мощностей 29

Топология электрической цепи 30

Топологические матрицы графов 32

ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ С ИСТОЧНИКАМИ ГАРМОНИЧЕСКИХ ЭДС И ТОКОВ 36

Периодические напряжения и токи 36

Генератор синусоидального напряжения 37

37

Временная диаграмма 38

Векторная диаграмма 38

Действующие и средние значения периодических ЭДС и токов 39

Разность фаз напряжения и тока. Параметры цепей переменного тока. 41

Активное сопротивление в цепи переменного тока. 41

Индуктивное сопротивление в цепи переменного тока. 41

Емкостное сопротивление в цепи переменного тока. 42

Установившийся режим в цепи с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости 43

Установившийся режим в цепи с параллельным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости 45

Энергетические соотношения в цепях синусоидального тока 47

Комплексный метод расчета электрических цепей 50

Комплексные сопротивления и проводимости 53

Перевод комплексных величин в показательную форму: 55

Перевод показательных величин в комплексную форму: 55

Основные законы электрических цепей в комплексной форме 55

Мощность в комплексной форме. Баланс мощностей 57

Резонансные явления в электрических цепях. 58

Частотные характеристики. 58

Резонанс напряжений 59

Частотные характеристики последовательного R-L-C контура. 61

Резонансные характеристики 61

Параллельный колебательный контур. Резонанс токов. 63

Частотные характеристики цепи с параллельным соединением элементов. 64

Резонансные кривые при параллельном соединении элементов 64

Цепи с взаимной индукцией 65

Последовательное и параллельное соединения 65

индуктивно связанных катушек 65

Векторные диаграммы: 66

При параллельном соединении катушек их напряжение одинаково. 67

Трансформатор без стального сердечника 68

Трехфазные системы токов и напряжений 71

Энергия и мощность в трехфазных цепях 74

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ 75

Уравнения четырехполюсников 75

Холостой ход и короткое замыкание четырехполюсника 77

Определение параметров четырехполюсника 78

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКИ 81

В ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЯХ 81

Разложение периодических функций в ряд Фурье 81

Действующее значение и мощность при несинусоидальных 83

напряжениях и токах 83

Расчет линейных цепей при несинусоидальных напряжениях и токах 84

Введение 4

Общие определения цепей и их параметров 4

Активные элементы 6

Эквивалентные преобразования источников электрической энергии 7

Свойства линейных электрических цепей 7

Основные уравнения электрических цепей. Законы Кирхгофа. 9

ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 10

Эквивалентные преобразования пассивных цепей 10

Расчет цепей по законам Кирхгофа 12

Метод контурных токов 13

Метод узловых напряжений 15

Метод наложения 16

Свойство взаимности 18

Теорема о компенсации 19

Метод эквивалентного источника напряжения 20

(теорема Гельмгольца-Тевенена) 20

Метод эквивалентного источника тока 23

(теорема Нортона) 23

Потенциальная диаграмма. 25

Баланс мощностей 26

Топология электрической цепи 27

Топологические матрицы графов 29

ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ С ИСТОЧНИКАМИ ГАРМОНИЧЕСКИХ ЭДС И ТОКОВ 33

Периодические напряжения и токи 33

Генератор синусоидального напряжения 34

Временная диаграмма 34

Векторная диаграмма 35

Действующие и средние значения периодических ЭДС и токов 36

Разность фаз напряжения и тока. Параметры цепей переменного тока. 37

Активное сопротивление в цепи переменного тока. 37

Индуктивное сопротивление в цепи переменного тока. 37

Емкостное сопротивление в цепи переменного тока. 38

Установившийся режим в цепи с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости 38

Установившийся режим в цепи с параллельным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости 40

Энергетические соотношения в цепях синусоидального тока 42

Комплексный метод расчета электрических цепей 45

Комплексные сопротивления и проводимости 48

Перевод комплексных величин в показательную форму: 49

Перевод показательных величин в комплексную форму: 49

Основные законы электрических цепей в комплексной форме 49

Мощность в комплексной форме. Баланс мощностей 50

Резонансные явления в электрических цепях. 51

Частотные характеристики. 51

Резонанс напряжений 52

Частотные характеристики последовательного R-L-C контура. 54

Резонансные характеристики 54

Параллельный колебательный контур. Резонанс токов. 55

Частотные характеристики цепи с параллельным соединением элементов. 57

Резонансные кривые при параллельном соединении элементов 57

Цепи с взаимной индукцией 58

Последовательное и параллельное соединения 58

индуктивно связанных катушек 58

Векторные диаграммы: 59

При параллельном соединении катушек их напряжение одинаково. 60

Трансформатор без стального сердечника 61

Трехфазные системы токов и напряжений 63

Энергия и мощность в трехфазных цепях 66

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ 67

Уравнения четырехполюсников 67

Холостой ход и короткое замыкание четырехполюсника 69

Определение параметров четырехполюсника 70

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКИ 72

В ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЯХ 72

Разложение периодических функций в ряд Фурье 72

Действующее значение и мощность при несинусоидальных 74

напряжениях и токах 74

Расчет линейных цепей при несинусоидальных напряжениях и токах 75