ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

СУДОМЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

Цикловая комиссия судового электрооборудования

и средств автоматики

Гурнаков Константин Викторович

Электроника и электротехника конспект лекций

Для курсантов специальности

26.02.06 Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики

профиля: технического

очной и заочной форм обучения

Керчь, 2017 г.

Составитель: Гурнаков Константин Викторович, преподаватель высшей категории Судомеханического техникума ФГБОУ ВО «КГМТУ» _________________

Рецензент: Калмыкова Галина Ивановна, преподаватель высшей категории Судомеханического техникума ФГБОУ ВО «КГМТУ» _________________

Конспект лекций рассмотрен и одобрен на заседании цикловой комиссии

судового электрооборудования и средств автоматики Судомеханического техникума ФГБОУ ВО «КГМТУ»

Протокол № 10 от 14.06. 2017 г.

Председатель ЦК _________________ Гурнаков К. В.

Конспект лекций утверждён на заседании методического совета Судомеханического техникума ФГБОУ ВО «КГМТУ»

Протокол № 10 от 28.06.2017 г.

Содержание

Введение . . . . . . . . . . . 6

1 Электрические цепи постоянного тока . . . . . 7

Тема 1.1 Постоянный электрический ток . . . . . . 7

Лекция 1 Электрическая цепь и её основные элементы. Закон Ома . 7

Лекция 2 Законы Кирхгофа . . . . . . . . 9

Лекция 3 Последовательное, параллельное и смешанное соединения

резисторов. Преобразования звезда-треугольник . . . . 11

Лекция 4 Методы расчёта электрических цепей . . . . . 16

2 Электромагнетизм . . . . . . . . . 23

Тема 2.1 Основные свойства магнитного поля . . . . . 23

Лекция 5 Основные свойства магнитного поля . . . . . 23

Тема 2.2 Электромагнитная индукция . . . . . . 27

Лекция 6 Явление электромагнитной индукции . . . . . 27

Лекция 7 Явление самоиндукции и э.д.с. самоиндукции. Индуктивность 30

Лекция 8 Явление взаимоиндукции и э.д.с. взаимоиндукции.

Взаимная индуктивность . . . . . . . . 32

Лекция 9 Индуктивность катушки при наличии и отсутствии

железного сердечника . . . . . . . . . 33

3 Переменный ток и однофазные электрические цепи. . . . . 35

Тема 3.1 Синусоидальные э.д.с. и токи . . . . . . 35

Лекция 10 Получение синусоидальной э.д.с. Векторные диаграммы.

Действующее и среднее значения переменного тока . . . . 35

Тема 3.2 Электрическая цепь с активным и реактивным сопротивлением 41

Лекция 11 Цепь с активным сопротивлением . . . . . 42

Лекция 12 Цепь с индуктивностью . . . . . . . 42

Тема 3.3 Неразветвленная цепь переменного тока . . . . 44

Лекция 13 Цепь с реальной катушкой индуктивности.

Последовательное соединение катушки и конденсатора . . . 44

Тема 3.4 Разветвленная цепь переменного тока . . . . . 52

Лекция 14 Параллельное соединение катушки и конденсатора . . 52

Тема 3.5 Символический метод . . . . . . 54

Лекция 15 Выражение основных характеристик электрических цепей

переменного тока комплексными числами. . . . . . 54

Лекция 16 Основные уравнения электрических цепей

в комплексной форме . . . . . . . . . 58

4 Трёхфазные электрические цепи . . . . . . . 61

Тема 4.1 Соединение обмоток трёхфазных источников электрической

энергии . . . . . . . . . . . 61

Лекция 17 Соединение обмоток трёхфазных источников электрической

энергии . . . . . . . . . . . 61

Тема 4.2 Включение нагрузки в цепь трёхфазного тока . . . 64

Лекция 18 Соединение потребителей энергии в звезду. Соединение

потребителей энергии в треугольник . . . . . . 64

5 Электрические измерения и приборы . . . . . . 67

Тема 5.1 Основные сведения об электроизмерительных приборах . . 67

Лекция 19 Общие сведения и классификация измерительных приборов . 67

Лекция 20 Измерение напряжений, токов, сопротивлений . . . 70

Лекция 21 Методы измерений активной, реактивной мощности,

полной мощности и коэффициента мощности в трехфазных

четырехпроводных и трехпроводных системах . . . . . 75

Тема 5.2 Устройство и принцип действия измерительных приборов . 81

Лекция 22 Измерительные механизмы магнитоэлектрической системы . 81

Лекция 23 Измерительные механизмы электромагнитной системы . 82

Лекция 24 Цифровые приборы . . . . . . . 85

6 Трансформаторы . . . . . . . . . 88

Тема 6.1 Устройство и принцип действия . . . . . . 88

Лекция 25 Устройство и принцип действия трансформатора.

Параметры, характеризующие работу однофазного трансформатора . 88

Тема 6.2 Режимы работы трансформаторов . . . . . 89

Лекция 26 Режим холостого хода, опыт короткого замыкания . . 89

Лекция 27 Работа трансформатора под нагрузкой . . . . 92

7 Электрические цепи с несинусоидальными напряжениями и токами . 96

Тема 7.1 Несинусоидальные напряжения, токи и их выражение . . 96

Лекция 28 Ряды Фурье. Коэффициенты ряда Фурье . . . . 96

Лекция 29 Графо-аналитический метод определения коэффициентов

ряда Фурье . . . . . . . . . . . 98

Тема 7.2 Действующее значение несинусоидального тока и

мощность цепи . . . . . . . . . . 100

Лекция 30 Действующее значение несинусоидального тока.

Мощность в электрической цепи при несинусоидальном токе . . 100

8 Переходные процессы в электрических цепях с сосредоточенными

параметрами . . . . . . . . . . 103

Тема 8.1 Общие сведения о переходных процессах . . . . 103

Лекция 31 Причины возникновения переходных процессов.

Первый и второй законы коммутации . . . . . . 103

Тема 8.2 Включение реактивных элементов на постоянное напряжение . 106

Лекция 32 Включение катушки индуктивности на постоянное напряжение 106

Тема 8.3 Отключение реактивных элементов от источника постоянного

напряжения . . . . . . . . . . . 110

Лекция 33 Размыкание электрической цепи с катушкой индуктивности . 110

9 Электроника . . . . . . . . . . 112

Тема 9.1 Полупроводниковые приборы . . . . . . 112

Лекция 34 Нелинейные резисторы . . . . . . . 112

Лекция 35 Электронно-дырочный переход и его свойства . . . 117

Лекция 36 Выпрямительные и универсальные диоды, стабилитроны . 120

Лекция 37 Биполярные транзисторы . . . . . . 123

Лекция 38 Полевые транзисторы . . . . . . . 135

Лекция 39 Динисторы, тринисторы, симисторы . . . . . 140

Лекция 40 IGBT транзисторы . . . . . . . 144

Тема 9.2 Источники питания постоянного тока . . . . 147

Лекция 41 Принцип работы аналоговых и импульсных источников

питания постоянного тока . . . . . . . . 147

Лекция 42 Интегральные стабилизаторы напряжения . . . 150

Тема 9.3 Электронные усилители . . . . . . . 152

Лекция 43 Классификация и основные технические показатели усилителей.

Операционные усилители . . . . . . . . 152

Список литературы . . . . . . . . . 159