- •Определение электрической цепи
- •Математическая модель электрической цепи
- •Математические модели двуполюсных элементов цепи во временной области.
- •П I(t) ассивные элементы цепи:
- •Реальный конденсатор
- •Преобразование источника тока в эдс и обратно.
- •Топологические матрицы и матричные уравнения электрических цепей Граф электрической цепи и его основные подграфы.
- •Топологические матрицы
- •Контурная матрица
- •Закон Ома в матричном виде
- •Обобщенная ветвь электрической цепи (Закон Ома для обобщенной ветви)
- •Баланс мощностей
- •Узловое уравнение цепи. Метод узловых потенциалов.
- •Составление узловых ур-ний непосредственно по схеме.
- •Анализ эл. Цепей в частотной области. Синосоидальные источники. Установившиеся режимы.
- •Метод комплексных амплитуд.
- •Переход из временной области на комплексную и обратно.
- •Преобразование электрического сигнала во временной и частотной областях.
- •Расчет цепей с несинусоидальными периодическими источниками
- •Модели двухполюсных элементов в частотной области
- •Законы Кирхгофа в комплексной форме.
- •Комплексно-символьный метод расчета электрических цепей синусоидального тока и напряжения
- •Комплексное сопротивление и проводимость
- •Основные теоремы и принципы расчета цепей синусоидального тока и напряжения.
- •Мощность цепи синусоидального тока и напряжения.
- •Баланс мощности в цепи синусоидального тока и напряжения.
- •Ч етырёхполюсные элементы их матрицы и уравнения.
- •Определение коэффициентов четырехполюсников.
- •Соединения четырехполюсников.
- •1) Последовательное
- •2) Параллельное
- •3) Каскадное
- •Эквивалентная схема многополюсных электрических источников.
- •I. Управляемые источники.
- •Индуктивно связаные ветви
- •Схемы замещения индуктивно сведённых ветвей в z параметрах с управляемыми источниками.
- •Транзистор. Биполярный n-p-n транзистор в минимальном режиме.
- •Физическая модель транзистора или модель Эберса-Мосла.
- •Модель транзистора с управляемыми источниками в н параметрах.
- •Добротность r-l-c контура
- •Предаточная функция последовательной r-l-c цепи
- •Коммутация
- •Идеальный ключ (_/ _)
- •Законы комутации.
- •Модели источников и единичная функции.
- •Классический метод рассчета переходных процессов.
- •Разряд конденсатора.
- •Воздействие прямоугольного импульса.
- •Переходные процессы в r-l цепи.
- •Порядок расчёта разветвлённой цепи 1-ого порядка.
- •Переходные процессы в последовательной r-l-c цепи.
- •Апериодический заряд конденсатора – когда корни действительные и разные.
- •Апериодический, критический заряд конденсатора.
- •Составление и решение уравнений состояния.
- •Правила определения н1 и н2:
- •Уравнения состояния. Определение начальных условий.
- •Решение уравнений состояния для случая постоянных источников эдс и тока.
- •Переходные процессы (динамические режимы) в цепях синусоидального тока и напряжения.
- •Экзаменационная программа по курсу “Электротехника и Электроника”.
ЭТиЭЛ МЭИ Москва, 2001г.
ЭТ и ЭЛ
Определение электрической цепи
Электрическая цепь – совокупность связанных между собой компонентов (элементов) цепи предназначенная для генерации, передачи, преобразования и потребления электрической энергии или информации .
Классификация цепей:
1.Аналоговые электрические цепи – цепи в которых напряжение и токи являются непрерывными функциями времени.
2.Дискретные электрические цепи – цепи в которых токи и напряжения отличны от 0 только в дискретный момент времени.
3.Цепи с сосредоточенными параметрами – цепи процессы в которых описываются уравнениями с переменными являющимися только функциями времени и независящими от координат.
4.Цепи с распределенными параметрами – цепи процессы в которых описываются уравнениями с переменными являющимися и функциями времени и координат.
5.Линейные электрические цепи – цепи в которых параметры компонентов не зависят от величины тока и напряжения.
6.Нелинейные электрические цепи – цепи в которых параметры компонентов зависят от величины тока и напряжения.
Линейные электрические цепи с сосредоточенными параметрами (постоянные).
Основные задачи теории цепей.
v1(t)
y1(t)
x1(t) : : xk(t)
: :
: :
vm(t)
yn(t)
v1(t)…vm(t)-входные переменные (входные воздействия)
у1(t)…yn(t)- выходные переменные (выходные воздействия)
x1(t)…xk(t)- внутренние переменные (переменные состояния цепи)
Задача анализа цепей:
По известным входным воздействиям и по известным параметрам элементов цепи и способам их соединения требуется найти выходные переменные или реакцию цепей.
Задача анализа цепи:
По известным входным воздействиям и заданной реакции цепи необходимо определить (построить) элементы цепи и способы их соединения. При этом все элементы цепи описываются с помощью идеализированных моделей из идеальных элементов электрических цепей.
Основные интегральные переменные.
1) (t) – электрический потенциал [В].
2) Uij(t)=i-j – напряжение [В].
3) i(t) – электрический ток [А].
4) Ф(t) – поток магнитной индукции [Вб].
5)(е),(t)nФ(t) – потокосцепление [Вб]
6)q(t) – заряд, [Кл].
Обозначения:
Uij(t)=i-j
i
j
i(t)
Uij(t)
i(t)
7 ) p(t) – мощность, p(t)=U(t)i(t)
U12(t)
1
2
i(t)
1
2
U21(t)
8) энергия
Математическая модель электрической цепи
– совокупность уравнений, которыми описывается данная электрическая цепь. Эти уравнения могут быть 2-х типов:
Компонентные уравнения, которые связывают токи и напряжения компонентов электрической цепи =rI.
Топологические уравнения, которые отражают свойства цепи определяемые способом соединения элементов и не зависят от параметров компонентов.
1-ый и 2-ой законы Кирхгофа.
1-ый закон Кирхгофа:
Алгебраическая сумма токов в узле электрической цепи равна 0 в любой момент времени.
i3
i4
i2
i3
i4=i1+i2+i3
2-ой закон Кирхгофа:
Алгебраическая сумма напряжений в замкнутом контуре электрической цепи равна 0 в любой момент времени.
U1
U1+U2-U3-U4=0
U4
U2
U3