- •В. Прянишников: Теоретические основы электротехники: Курс лекций
- •Рабочая поурочная программа по дисциплине «Теоретические основы электротехники» ( Теория – 130 часов)
- •Тема 1 Электрическое поле и его характеристики (12 часов)
- •Тема 2. Физические процессы в электрических цепях (34 часа)
- •Тема 3 Магнитное поле и магнитные цепи. (18 часов)
- •Тема 4. Начальные сведения о переменном токе (10 часов)
- •Тема 5. Элементы и параметры цепей переменного тока (22 часа)
- •Тема 6. Трехфазные цепи переменного тока (16 часов)
- •Тема 7. Общие сведения об электрических установках (18 часов)
- •Модуль 1. Электрические цепи постоянного тока (24 часа)
- •Тема 1 Электрическое поле и его характеристики
- •Занятие 1. Электрическое поле
- •Занятие 2. Напряженность электрического поля.
- •Занятие 3 Потенциал электростатического поля и разность потенциалов.
- •Занятие 4 Закон Кулона
- •Занятие 5 Электрические конденсаторы
- •Занятие 6. Контрольная работа
- •Тема 2. Физические процессы в электрических цепях Занятие 7 Электрическая цепь
- •Занятие 8. Электрический ток
- •Занятие 9. Эдс и напряжение.
- •Занятие 10. Электрическое сопротивление
- •Удельное сопротивление различных проводников: (·10-6) [Ом·м]
- •Занятие 11. Закон Ома
- •Занятие 12 Контрольная работа
- •Занятие 13. Энергия и мощность электрического тока.
- •Занятие 14 Тепловое действие тока
- •Занятие 15. Аппараты управления
- •Занятие 16. Баланс мощностей
- •Занятие 18. Понятие об электрических схемах
- •Занятие 19. Задачи расчета электрических цепей.
- •Занятие 20. Законы Кирхгофа
- •Занятие 21 Способы соединения сопротивлений и расчет эквивалентного сопротивления электрической цепи
- •Занятие 22. Расчет электрических цепей
- •Б) Расчет электрических цепей с использованием законов Ома и Кирхгофа
- •Расчет разветвленной электрической цепи с несколькими источниками питания
- •В) Соединение элементов электрической цепи по схемам «звезда» и «треугольник»
- •1) Основные определения
- •2) Графический метод расчета нелинейных цепей постоянного тока
- •Занятие 23 Контрольная работа №4 эт у23
- •Тема 3 Магнитное поле. И магнитные цепи. Занятие 24. Магниты и магнитное поле .
- •Занятие 25.Магнитные свойства веществ
- •Занятие 27. Основные законы магнитной цепи. Расчет простейших магнитных цепей
- •Занятие 28 Сила Ампера
- •Занятие 29 Электромагнитная индукция.
- •Занятие 30 Самоиндукция
- •Занятие 31 Взаимоиндукция
- •Тема 4. Электрические цепи переменного тока Занятие 33. Переменная эдс.
- •Занятие 34 Параметры переменного тока
- •Занятие 37 Контрольная работа эт у37
- •Тема 5. Элементы и параметры цепей переменного тока (22 часа) Занятие 38 . Активное сопротивление в цепи переменного тока.
- •Занятие 40 . Цепь переменного тока с емкостью
- •Занятие 41 Цепь с последовательным соединением rl и rc
- •Занятие 44 Резонанс напряжений
- •Занятие 45 Параллельное соединение l и c. Резонанс токов.
- •Занятие 46 Активная, реактивная и полная мощности.
- •Занятие 47 Коэффициент мощности
- •Занятие 48 Контрольная работа №7 эт у48
- •Тема 6. Трехфазные цепи переменного тока (16 часов) Занятие 49 Устройство трехфазного генератора.
- •Занятие 50 Соединение трехфазной цепи звездой.
- •Занятие 51 Соединение трехфазной цепи треугольником.
- •Занятие 52 Вращающееся магнитное поле.
- •Занятие 53 Принцип работы асинхронного двигателя.
- •Занятие 54 Индуктивно связанные элементы в цепи переменного тока.
- •Занятие 55 Трехфазный трансформатор
- •Тема 7. Общие сведения об электрических установках (18 часов) Занятие 57 . Назначение и классификация электрических машин.
- •Занятие 58 Конструкции электрических машин.
- •58.1. Устройство асинхронного двигателя.
- •Занятие 59 Электрические аппараты.
- •59.1.Классификация пуско-регулирующей аппаратуры
- •58.2. Устройство предохранителя
- •58.3.Устройство кнопок и выключателей
- •58.4.Конструкция теплового реле
- •58.5. Устройство магнитного пускателя
- •Занятие 59 Электрические системы.
- •Занятие 60 Электроснабжение предприятий и населенных пунктов.
- •А) типы осветительных установок
Занятие 37 Контрольная работа эт у37
Контрольные вопросы:
Объясните явление получения переменной эдс на концах вращающейся в магнитном поле рамки.
Напишите и объясните уравнение синусоидально изменяющихся величин.
Начертите график синусоидально изменяющейся величины и покажите на нем амплитуда Еm , период T, мгновенная величина для любого момента времени e.
Напишите и объясните формулу угловой частоты ω.
Напишите и объясните формулу частоты f .
Приведите параметры переменной величины.
Дайте формулировку периода переменной величины.
Дайте формулировку мгновенного значения переменной величины.
Дайте формулировку частоты переменной величины.
Дайте формулировку амплитуды переменной величины.
Дайте формулировку начальной переменной величины.
Дайте формулировку действующего значения переменной величины.
Покажите порядок сложения синусоидальных величин, выраженных в виде графиков.
Покажите порядок изображения синусоидальных величин в векторной форме.
Что такое векторная диаграмма. Приведите пример.
Объясните порядок сложение векторных величин.
Напишите уравнения двух синусоидальных величин, сдвинутых относительно друг друга по фазе.
Начертите на одном графике две синусойды и найдите результирующую кривую
Начертите график синусойды и вектор одной ее точки.
Напишите уравнение синусоидальной эдс и объясните обозначение входящих в уравнение величин
Тема 5. Элементы и параметры цепей переменного тока (22 часа) Занятие 38 . Активное сопротивление в цепи переменного тока.
Электрические лампы накаливания, печи сопротивления, бытовые нагревательные приборы, реостаты и другие приемники, где электрическая энергия преобразуется в тепловую, на схемах замещения обычно представлены только сопротивлением R.
Рис.38.1. а) цепь с активным сопротивлением. б) графики тока и напряжения.
в) векторные диаграммы
Для схемы, изображенной на рис38.1, заданы сопротивление R и напряжение, изменяющееся по закону u = Um sin ωt.
Требуется определить ток I в цепи.
Выражение для мгновенного тока найдем по закону Ома:
где — амплитуда тока.
Из уравнений напряжения и тока видно, что начальные фазы обеих кривых одинаковы, т. е. напряжение и ток в цепи с сопротивлением R совпадают по фазе.
Это показано на графиках и векторной диаграмме (см.рис.38. 1 б,в.).
Активное сопротивление не реагирует на изменение частоты тока в цепи.
Занятие 39 Цепь переменного тока с индуктивностью:
а) Индуктивное сопротивление
Катушка из тонкого провода, намотанная на сердечник (или без сердечника), включенная в цепь переменного тока, обладает индуктивным сопротивлением.
Величина индуктивного сопротивления определяется выражением:
ХL = ωL = 2π∙f L
Где: ХL – индуктивное сопротивление, Ом.
ω – циклическая частота, рад/с
L – индуктивность катушки, Гн "генри"
f – частота тока в цепи, Гц.
Из формулы видно, что при повышении частоты тока индуктивное сопротивление увеличивается, а при снижении частоты тока – уменьшается. То есть индуктивное сопротивление реагирует на частоту тока в цепи, поэтому его еще называют реактивным.
Для постоянного тока f=0, поэтому для постоянного тока катушка не имеет индуктивного сопротивления.
Индуктивность катушки L зависит от конструкции катушки (числа витков, наличия сердечника и его материала, конфигурации катушки и других факторов)
Цепь, содержащая индуктивность, является искусственной, так как реальная катушка кроме индуктивности L содержит активное сопротивление R.
Но мы рассмотрим идеальную катушку, в которой активное сопротивление R=0. В отдельных случаях активным сопротивлением реальной катушки можно пренебречь из-за его малости.
б) Ток и напряжение в цепи переменного тока с катушкой индуктивности.
а) Схема цепи с индуктивностью
б) Векторная диаграмма цепи с индуктивностью.
в) Графики тока и напряжения в цепи с индуктивностью
Рис.39. 1. Электрическая цепь с индуктивностью.
При прохождении синусоидального тока
напряжение на катушке будет равно
то есть напряжение на индуктивности опережает ток по фазе на угол 90° (π /2).