11

1600 -Гильберт - трактат о магнитных явлениях. возникла как экспериментальная наука.

Вл. Карцев “Приключения великих уравнений”.

ТОЭ - Применение в электротехнических устройствах.

ЛЕКЦИЯ 1. Элементы электрических цепей.

Основные понятия теории цепей.

Уравнения Максвелла:

Любой проводник с током окружен магнитным полем.

Закон Фарадея:

Изменение магнитной индукци

вызывает изменение напряженности электрического поля

Силовые линии магнитного поля замкнуты

сами на себя (т.к. магнитных зарядов нет)

Закон Гаусса:

Силовые линии электрического поля начинаются и заканчиваются на зарядах

• - вектор плотности тока

• - вектор электрической индукции;

• -вектор магнитной индукции;

• и-векторы напряженности электрического и магнитного полей, соответственно;

• магнитная проницаемость среды;

диэлектрическая проницаемость среды.

Вектор Умова-Пойтинга: - плотность мощности в любой точке пространства.

Можно описать электромагнитное поле в любой точке пространства и решить любую электротехническую задачу. - НЕУДОБНО --> использование интегральных понятий: плотность тока --> ток (ток практически не изменяется по сечению); напряженность поля --> разность потенциалов и т.д.

Рассмотрим процесс передачи мощности в нагрузку с помощью двух проводников. Покажем, что можно перейти от плотности мощности к току и разности потенциалов.

b Векторы перпендикулярны,

угол = 90 град. --> можем перейти

+ к скалярному произведению

П=E*H ;H*2b=I :H=2I/2b :H=I/b; E=U/a

Ua

П=(I/b)*(U/a)=(I*U)/(a*b)

_

Мощность через сечение

Таким образом, для определения мощности, передаваемой от источника в нагрузку можно пользоваться такими ин-тегральными понятиями как:

P(t) = u(t)*i(t)

W(t) =

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ - это система заряженных частиц и проводников с током, которая может быть описана такими интегральными понятиями как I,U,e,P,W..

Элементы электрических цепей.

Элементы должны отображать следующие свойства:

1. Генерировать энергию или преобразовывать другие виды энергии в электрические.

2. Рассеивать энергию.

3. Запасать энергию в электрическом поле.

4. Запасать энергию в магнитном поле.

Элементы никогда не обладают одним свойством.

Элементы могут быть с

• постоянными параметрами ( ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ )

• параметрами, зивисящими (НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ)

• параметрами, зависящими от времени (ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ);

• НЕЛИНЕЙНЫЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ;

• СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ параметрами

Элемент электрической цепи называется элементом с сосредоточенными параметрами в том случае, если мгновенные значения тока в любых точках элемента неразветвленной цепи равны, т.е. при любых t.

• РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ параметрами, зависящими от координаты.

Любая часть электрической цепи, имеющая два зажима называется ДВУХПОЛЮСНИКОМ. Двухполюсники бывают АКТИВНЫМИ (имеющие в своем составе источники энергии) и ПАССИВНЫЕ (не имеющие источников энергии или они взаим-но скомпенсированы).

1. Идеальные независимые источники энергии.

Для любого линейного двухполюсника. :

E I J

_ +

E U

I J

Основное свойство:

идеального источника ЭДС идеального источника тока:

Разность потенциалов не Ток не зависит от разности

зависит от величины и потенциалов на его зажимах

направления протекающего

через него тока

Физически реализовать идеальные источники тока и ЭДС

невозможно