- •Экзаменационная программа по курсу "Общая электротехника и электроника" (3 семестр, поток а-1, 2, 15-05)
- •Линейные электрические цепи со сосредоточенными параметрами. (постоянные)
- •Основные интегральные переменные.
- •Математические модели двухполюсных элементов электрической цепи (во временной области).
- •Основные подграфы.
- •Топологические матрицы.
- •Полная система уравнений цепи.
- •Уравнения Кирхгофа с записью источников в явном виде.
- •I. Принцип суперпозиции (метод наложения).
- •Определение коэффициентов метода наложения.
- •Способ расчёта цепи с помощью метода наложения.
- •II. Принцип компенсации.
- •Комплексная форма ряда Фурье.
- •Расширенный метод узловых потенциалов (расширенные узловые уравнения).
- •Передача мощности от активного двухполюсника к пассивному двухполюснику.
- •1). Последовательное соединение.
- •2). Параллельное соединение.
- •Операционный усилитель (оу).
- •Малосигнальная низкочастотная модель оу в линейном режиме.
- •Инвертирующий усилитель на базе оу.
- •Повторитель.
- •Частотные электрические фильтры.
- •Добротность контура.
- •Классический метод расчета переходных процессов в цепях 1-го порядка.
- •Классический метод расчета. Цепи 1-го порядка.
- •1. Схема в установившемся режиме до коммутации,
- •2. Схема после коммутации,
- •1). Линейность.
- •2). Преобразование Лапласа от производной.
- •3). Преобразование Лапласа от интеграла.
- •Решение уравнений состояния в операторной форме.
- •Схемное моделирование источников в виде функции .
- •Связь переходной и импульсной характеристик цепи с передаточной функцией цепи.
- •3. Метод дискретных линейных моделей.
Линейные электрические цепи со сосредоточенными параметрами. (постоянные)
Основные задачи теории цепей:
-
Анализ цепей- по известным входным переменным и известным параметрам переменной цепи и способе их соединения требуется найти выходные переменные (реакции цепей).
-
Синтез цепей- по известным входным воздействиям и заданной реакции цепи нужно определить (построить) элементы цепи и способ их соединения
Все элементы цепи описываются с помощью идеализированных моделей (построенных из идеальных элементов электрической цепи).
Основные интегральные переменные.
1). Электрический потенциал: - [В].
2). Напряжение - [В].
3). Электрический ток - [А].
- мгновенные значения, зависящие от времени
4). - поток магнитной индукции – [Вб]
5). - потокосцепление, - [Вб], где - число витков
6). Мгновенный электрический заряд - [Кл]
7). Мгновенная активная мощность , [Вт].
(элемент потребляет электроэнергию, пассивный)
8). Энергия
Математическая модель электрической цепи- совокупность уравнений, в которых описывается данная электрическая цепь (2 типа этих уравнений):
- компонентные- уравнения, которые связывают токи и напряжения компонентов электрической цепи.
(закон Ома- компонентное уравнение)
- топологические- уравнения, отражающие свойства цепи, определяемые способом соединения элементов и не зависящие от параметров этих компонентов (уравнения, составляемые по законам Кирхгофа).
1-й закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в узле равна нулю в любой момент времени. (сумма входящих равна сумме выходящих токов)
«+»- входящие в узел
«-»- выходящие из узла.
2-й закон Кирхгофа: алгебраическая сумма напряжений ветвей, входящих в замкнутый контур равна нулю в любой момент времени.
Произвольно задаётся обход контура; если направление обхода совпадает с направлением напряжения, то ставится знак «+», а если не совпадает, то «-».
Математические модели двухполюсных элементов электрической цепи (во временной области).
Двухполюсные элементы имеют 2 зажима
1. Независимый идеальный источник ЭДС (напряжения).
2. Независимый идеальный источник тока.
Источник тока и напряжения- активные компоненты цепи.
3. Резистивные элементы цепи (пассивные).
[Ом]
- ВАХ (вольт-амперная характеристика)
(элемент потребляет электроэнергию)
- проводимость, , [См] Сименс.
4. Идеальный индуктивный элемент.
Вебер-амперная характеристика.
- компонентное уравнение индуктивности.
(энергия магнитного поля, накапливаемая на индуктивном элементе)
5. Емкостной элемент (конденсатор)
Характеризуется зависимостью заряда от напряжения.
- Кулон-вольтовая характеристика.
- энергия, запасаемая на конденсаторе.
Замечание: для случая цепи при постоянных токах и напряжениях все производные и вводят следующее обозначение:
1. 2. 3.
4.
5.
БИЛЕТ 2. Источники питания, характеристики и схемы замещения.
1). Конденсатор.
2). Реальный источник ЭДС.
Простейшая схема реального источника ЭДС:
3). Реальный источник тока.
Простейшая схема реального источника тока:
У идеального источника тока
Два источника называются эквивалентными, если у них одинаковая внешняя характеристика.
можно перейти к схеме от источника ЭДС к источнику тока при выполнении данного условия.
БИЛЕТ 3. Граф электрической цепи. Топологические и компонентные уравнения электрической цепи.
Граф электрической цепи- условное изображение электрической цепи, при котором каждая ветвь заменяется отрезком линии.
Ветвь- часть цепи между двумя узлами.
При построении графа участки с ЭДС закорачиваются, а участки с источниками тока разрываются.