ТОЭ - набор материалов для бакалавров / Содержание дисциплины

Наименование раздела (темы)

Содержание раздела (темы)

Примеч.

Введение

Введение.

Общие сведения о дисциплине.

1. Роль ТОЭ, содержание дисциплины.

2. Основные этапы развития электротехники.

1 Электрическое поле

1.1 Общие сведения об электрическом и магнитном полях

1 Понятие об электрическом и магнитном полях.

2 Проявления электрического и магнитного полей в природе.

1.2 Закон Кулона. Основные характеристики электрического поля

1 Электрический заряд, величина, единица измерения.

2 Способы получения электрического поля.

3 Закон Кулона.

4 Графическое изображение электрического поля.

5 Виды электрических полей.

6 Напряженность, потенциал электрического поля.

1.3 Проводники и диэлектрики в электрическом поле

1. Проводники в электрическом поле. Электростатическая индукция.

2. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков.

1.4 Электрическая емкость

1 Понятие об электрической емкости; единицы измерения.

2 Емкость плоского и цилиндрического конденсаторов.

3 Последовательное, параллельное и смешанное соединение конденсаторов

2 Электрический ток, электрические цепи

2.1 Электрический ток

1 Понятие об электрическом токе; постоянный и переменный ток. Единицы измерения тока.

2 Электрический ток в проводниках. Проводники 1-го и 2-го рода.

3 Проводниковые материалы. Удельные сопротивление и проводимость, их зависимость от температуры.

4 Сопротивление проводников.

5 Электрический ток в вакууме.

6 Электрический ток в газах.

7 Электрический ток в полупроводниках.

8 Явления в контакте двух металлов.

2.2 Общие сведения об электрических цепях

1 Элементы электрической цепи, их условные обозначения.

2 Схема электрической цепи; понятие о схеме замещения.

3 Виды соединения активных и пассивных элементов.

4 Понятие о ветви, узле, контуре, графе цепи.

5 Источники электрической энергии, способы получения электрической энергии.

6 ЭДС, мощность, напряжение источника питания.

7 Приемники электрической энергии – активные сопротивления, емкости и индуктивности в цепях постоянного тока.

8 Вольт-амперные характеристики элементов. Линейные и нелинейные элементы.

9 Режимы электрических цепей.

2.3 Законы электрических

цепей

1 Закон Ома для полной цепи и для участка цепи.

2 Закон Джоуля-Ленца.

3 Законы Кирхгофа.

4 Электрическая мощность. Баланс мощностей.

3 Линейные электрические цепи постоянного тока

3.1 Расчет несложных цепей постоянного тока с одним источником питания

1 Расчет цепей при последовательном соединении элементов.

2 Расчет цепей при параллельном соединении элементов.

3 Расчет цепей при смешанном соединении элементов методом последовательных упрощений.

3.2 Эквивалентные преобразования в цепях постоянного тока

1 Эквивалентные преобразования источников тока и эдс.

2 Параллельное и последовательное соединение источников тока и эдс.

3 Преобразование соединения сопротивлений в треугольник в соединение их в звезду; обратное преобразование.

3.3 Методы расчета сложных цепей постоянного тока

1 Расчет сложных цепей методом узловых и контурных уравнений.

2 Расчет сложных цепей методом контурных токов.

3 Расчет сложных цепей методом наложения (суперпозиции).

4 Понятие о двухполюсниках и четырехполюсниках.

5 Расчет сложных цепей методом эквивалентного генератора.

6 Расчет сложных цепей методом узловых потенциалов.

4 Нелинейные электрические цепи постоянного тока

4.1 Нелинейные электрические

цепи постоянного тока

1. Классификация нелинейных элементов.

2. Методы расчета нелинейных цепей.

3. Графический расчет нелинейных цепей при последовательном, параллельном и смешанном соединении нелинейных элементов.

5 Электромагнетизм

5.1 Магнитное

поле

1 Источники магнитного поля.

2 Графическое отображение магнитного поля.

3 Характеристики магнитного поля; единицы измерения магнитных величин.

4 Классификация веществ по магнитным свойствам.

5 Ферромагнитные материалы; гистерезис.

5.2 Электромаг-нитные явления

1 Магнитное поле проводника с током. Закон Био-Савара.

2 Магнитное поле прямого и кругового тока.

3 Проводник с током в магнитном поле.

Закон Ампера.

4 Закон электромагнитной индукции.

5 Магнитное поле на границе двух сред.

5.3 Магнитные

цепи.

Основные понятия.

1 Понятие о магнитной цепи. Классификация магнитных цепей.

2 Магнитное поле кольцевой и цилиндрической катушек.

3 Закон полного тока.

4 Магнитный поток, потокосцепление.

5 Индуктивность катушки собственная и взаимная.

5.4 Магнитные

цепи.

Расчет

магнитных

цепей.

1 Расчет неразветвленной магнитной цепи.

2 Магнитное сопротивление. Закон Ома для магнитной цепи.

3 Расчет разветвленной магнитной цепи. Законы Кирхгофа для магнитных цепей.

-

5.5 Энергия магнитного поля.

1 Энергия магнитного поля катушки с током.

2 Механические силы в магнитном поле.

-

5.6 Применение электромагнитных явлений

1 Принцип работы электрического генератора

2 Принцип работы двигателя постоянного тока.

3 Принцип работы трансформатора.

4 Электромагниты.

-

6 Линейные электрические цепи

однофазного синусоидального тока

6.1 Основные сведения об однофазном синусоидальном токе.

1 Получение однофазного синусоидального тока.

2 Параметры синусоидального тока.

3 Действующее и среднее значения переменного тока.

4 Представление синусоидального тока на векторной диаграмме.

6.2 Элементы

и параметры цепей однофазного синусоидального тока.

1 Пассивные элементы в цепи однофазного синусоидального тока.

2 Векторные диаграммы пассивных элементов в цепи однофазного синусоидального тока.

3 Электрическая мощность цепей однофазного синусоидального тока.

6.3 Электрические цепи однофазного синусоидального тока с последовательным соединением элементов.

1 Векторная диаграмма, полное сопротивление, мощность при последовательном соединении элементов в цепи однофазного синусоидального тока.

2 Понятие о коэффициенте мощности.

3 Резонанс напряжений.

4 Расчет цепи с последовательным соединением элементов.

6.4 Электрические цепи однофазного синусоидального тока с параллельным соединением элементов.

1 Векторная диаграмма, полное сопротивление, мощность при параллельном соединении элементов в цепи однофазного синусоидального тока.

2 Резонанс токов.

3 Расчет цепи с параллельным соединением элементов.

4 Способы компенсации реактивной мощности.

6.5 Комплексный метод расчета цепей однофазного синусоидального тока

1 Представление характеристик электрической цепи комплексными числами.

2 Законы электрических цепей в комплексной форме.

3 Построение векторных диаграмм при расчете цепей однофазного синусоидального тока комплексным методом.

7 Линейные цепи однофазного несинусоидального тока

7.1 Основные

понятия

1 Понятие о несинусоидальных токах и напряжениях.

2 Причины появления несинусоидальных токов и напряжений в электрических цепях.

3 Действующие значения несинусоидальных тока и напряжения.

4 Мощность цепи однофазного несинусоидального тока.

7.2 Расчет электрических цепей несинусоидального тока.

1 Представление несинусоидальных величин синусоидальными с применением рядов Фурье.

2 Последовательность расчета электрических цепей несинусоидального тока.

3 Электрические фильтры.

8 Трехфазные цепи

8.1 Общие сведения о трехфазных системах

1 Получение трехфазного тока; несвязанные системы

2 Магнитное поле трехфазной обмотки; принцип работы асинхронного электродвигателя

3 Связанные трехфазные системы

4 Роль нулевого провода при соединении фаз в звезду

5 Обозначения в электроустановках и на электрических схемах

6 Системы электрического тока до 1000 В

8.2 Симметричные трехфазные цепи, их расчет

1 Понятие о симметричной трехфазной цепи.

2 Соотношения токов и напряжений в симметричных цепях.

3 Мощность трехфазной симметричной цепи.

4 Расчет трехфазных симметричных

цепей при соединении фаз в звезду и треугольник.

8.3 Несимметрич-ные трехфазные цепи, их расчет

1 Понятие о несимметричной трехфазной цепи.

2 Соотношения токов и напряжений в несимметричных цепях.

3 Смещение нейтрали при трехфазной несимметричной нагрузке.

4 Мощность трехфазной несимметричной цепи.

5 Расчет трехфазных несимметричных

цепей при соединении фаз в звезду и треугольник.

6 Представление трехфазной несимметричной цепи симметричными составляющими.

9 Переходные процессы в линейных электрических цепях

9.1 Законы коммутации

1 Общие сведения о переходных процессах.

2 Первый закон коммутации.

3 Второй закон коммутации.

9.2 Переходные процессы в цепях

с индуктивностью и емкостью

1 Включение и отключение индуктивности в цепи постоянного тока.

2 Включение и отключение емкости в цепи постоянного тока.

3 Переходные процессы в цепях переменного тока.

4 Короткое замыкание в цепи переменного тока.

10 Электрические цепи с распределенными параметрами

10.1 Установив-шийся режим

в цепи с распре-деленными параметрами.

1 Понятие об электрические цепи с распределенными параметрами.

2 Уравнения длинной линии.

3 Холостой ход и короткое замыкание в длинной линии.

4 Стоячие и бегущие волны в длинной линии.

10.2 Нагрузочные режимы длинной линии без потерь.

1 Режим работы длинной линии с согласованной нагрузкой.

2 Работа длинной линии с несогласованной нагрузкой.

3 Распространение электромагнитных волн с прямоугольным фронтом по длинной линии.

11 Круговые диаграммы

11.1 Круговые

диаграммы

1 Представление о круговой диаграмме.

2 Построение круговых диаграмм .

3 Определение величин по круговой диаграмме.