- •Програма курсу “теоретичні основи електротехніки” (частина і)
- •1. Електричні кола постійного струму
- •1.1. Елементарні електричні заряди й електромагнітне поле як особливий вид матерії
- •1.2. Електростатичне поле. Напруженість поля
- •1.3. Зв'язок зарядів тіл з їх електричним полем. Теорема Гаусса. Постулат Максвелла
- •Значення ε для деяких діелектриків
- •1.4. Електрична напруга. Потенціал, різниця потенціалів. Електрорушійна сила
- •1.5. Електричний струм і принцип його неперервності
- •1.6. Опір провідника. Питомий опір. Провідність. Питома провідність
- •Значення ρ, γ і α деяких провідникових матеріалів
- •1.7. Енергія та потужність в електричному колі.
- •1.8. Провідники, напівпровідники та діелектрики.
- •Електрична міцність деяких ізоляційних матеріалів
- •1.9. Елементи електричних кіл
- •1.25. Двополюсники, чотириполюсники та багатополюсники електричних кіл
- •1.10. Основні закони електричних кіл
- •1.11. Еквівалентне перетворення опорів
- •1.11.1. Послідовне сполучення резисторів
- •1.11.2. Паралельне сполучення резисторів
- •1.11.3. Змішане сполучення резисторів
- •1 .11.4. Взаємне еквівалентне перетворення резисторів, сполучених трикутником та зіркою
- •1.12. Методи розрахунку електричних кіл постійного струму
- •1.12.1. Метод перетворення
- •1.12.2. Метод рівнянь Кірхгофа
- •1.12.3. Метод контурних струмів
- •1.12.4. Метод вузлових напруг
- •1.12.4.1. Заміна декількох паралельних віток з джерелами ерс, одною еквівалентною віткою
- •1.12.5. Метод накладання
- •1.12.6. Метод еквівалентного генератора
- •1.13. Пересилання електроенергії постійного струму по двопровідній лінії
- •1.14. Нелінійні кола постійного струму
- •1.14.1. Загальні визначення. Статичний та динамічний опори нелінійних елементів
- •1.14.2. Графоаналітичний метод розрахунку нелінійних кіл
- •1.14.3. Аналітичний метод розрахунку нелінійних кіл
- •2. Електрична ємність
- •2.1. Електрична ємність тіл
- •2.2. Конденсатори. Струм конденсатора. Енергія електричного поля
- •2.3. Послідовне і паралельне з'єднання конденсаторів
- •3. Магнітні кола
- •3.1. Основні фізичні величини магнітного поля
- •3.1.2. Магнітний потік (ф)
- •3.1.3. Намагніченість речовин (j). Напруженість магнітного поля (h). Магнітна проникність (μ)
- •3.2. Закон повного струму
- •3.3. Феромагнітні матеріали
- •3.3.1. Деякі властивості феромагнітних матеріалів
- •3.3.2. Класифікація феромагнітних матеріалів.
- •3.4. Основні закони магнітних кіл. Розрахунок магнітного кола
- •3.5. Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца
- •3.6. Котушка індуктивності. Потокозчеплення. Ерс самоіндукції. Енергія магнітного поля.
- •3.7. Індуктивно зв'язані котушки
- •4. Електричні кола змінного синусоїдного струму
- •Генерування синусоїдної ерс. Миттєві, амплітудні, діючі та середні значення ерс, напруг та струмів
- •4.2. Векторне відображення синусоїдних величин. Векторні діаграми
- •4.3. Резистивний, індуктивний та ємнісний опори в колі синусоїдного струму
- •4.4. Послідовне з'єднання резистивного, індуктивного та ємнісного опорів у колі синусоїдного струму. Закон Ома в класичній формі. Трикутник опорів. Коефіцієнт потужності cos φ
- •4.5. Потужність в колі послідовного з'єднання резистивного r і реактивного X опорів
- •4.6. Паралельне з'єднання приймачів у колі змінного струму
- •4.7. Мішане сполучення приймачів
- •4 Рис. 4.18. До визначення резонансу в електричному колі .8. Резонанс в електричних колах
- •4.8.1. Резонанс у колі з послідовним сполученням елементів r, l, с (резонанс напруг)
- •4.8.2. Резонанс у колі з паралельним сполученням елементів r, l, с (резонанс струмів)
- •4.9. Символічний метод розрахунку електричних кіл синусоїдного струму
- •Деякі положення комплексного числення
- •4) Ділення комплексних чисел
- •5) Піднесення комплексного числа до степеня
- •4.9.2. Символічне (комплексне) відображення синусоїдних величин
- •4.9.3. Закони Ома та Кірхгофа в комплексній формі. Комплексні опори та провідності
- •4.9.4. Комплексна потужність
- •4.9.5. Методи розрахунку електричних кіл змінного струму
- •4.9.6. Кола з взаємоіндуктивно зв'язаними котушками
- •Основна література:
- •Додаткова література:
- •Контрольні завдання Завдання 1. Розрахунок складного лінійного кола постійного струму
- •1.2.Зміст роботи:
- •1.4. Методичні вказівки:
- •Завдання 2. Розгалужене коло синусоїдального струму
- •2.2. Зміст роботи:
- •2.4. Приклад виконання завдання 2:
- •Питання до екзамену
Основна література:
Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Ч.1. Линейные электрические цепи. – М.: Энергия, 1981.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 1984.
Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. Ч.1,2. – М.: Энергия, 1981.
Основы теории цепей: Учебник для вузов/Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. – М.: Энергоатомиздат,1989.
Додаткова література:
Малинівський С.М. Загальна електротехніка: Підручник. – Львів : Видавництво “Бескид Біт”,2003.
Сборник задач по теории электрических цепей/Под ред. П.А. Ионкина. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
Татур Т.А., Татур В.Е. Установившиеся и переходные процессы в электрических цепях: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. школа, 2001.
Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей. – М.: Высш. школа, 1998.
Контрольні завдання Завдання 1. Розрахунок складного лінійного кола постійного струму
1.1. Мета й призначення роботи: закріплення знань, отриманих на лекціях і практичних заняттях, шляхом застосування їх до розрахунку конкретного електричного кола. У роботі використаються методи контурних струмів і вузлових потенціалів, а також метод еквівалентного генератора. Виробляється перевірка балансу потужностей.
1.2.Зміст роботи:
1.2.1. Для заданої схеми (табл.1.1) скласти систему незалежних рівнянь за законами Кірхгофа (вирішувати цю систему непотрібно).
1.2.2. Скласти систему рівнянь по методу контурних струмів і записати її в матричній формі. Вирішити цю систему рівнянь на ЕОМ (роздруківку результатів обчислень вклеїти в роботу). Знайти струми галузей через контурні струми.
1.2.3. Скласти систему рівнянь по методу вузлових потенціалів і записати її в матричній формі. Вирішити цю систему на ЕОМ. Знайти струми галузей за узагальненим законом Ома.
1.2.4. Скласти баланс потужностей для вихідної схеми.
1.2.5. Визначити показання вольтметра.
1.2.6. Знайти струм другої галузі, що містить R2, E2, методом еквівалентного генератора.
1.2.7. Розрахувати й побудувати потенційну діаграму для будь-якого контуру.
1.3. Вихідні дані:
У табл.1.2 наведені 29 варіантів розрахункового електричного кола, кожний студент виконує індивідуальний варіант завдання. Числові значення елементів схеми представлені в табл.1.2 і вибираються відповідно до останньої цифри номера групи. Наприклад, для групи 273 – варіант №3. Для груп 241-244 варіант вибирається відповідно до суми цифр у номері групи; наприклад, для групи 244 номер варіанта буде 2 + 4 + 4 = 10.
Номер схеми n (див. табл. 1.1) відповідає порядковому номеру, під яким прізвище студента записане в груповому журналі.
Таблиця 1.1
Номер варіанта |
Числові значення параметрів елементів схем |
|||||||||||||||
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
R7 |
E1 |
E2 |
E3 |
E4 |
E5 |
E6 |
E7 |
І1 |
І2 |
|
Ом |
В |
А |
||||||||||||||
1 |
10 |
5 |
15 |
8 |
6 |
5 |
4 |
10 |
30 |
20 |
40 |
15 |
10 |
20 |
10 |
5 |
2 |
5 |
8 |
6 |
10 |
7 |
15 |
4 |
20 |
10 |
30 |
15 |
40 |
20 |
10 |
5 |
3 |
3 |
8 |
10 |
6 |
15 |
7 |
4 |
5 |
40 |
15 |
10 |
20 |
30 |
10 |
20 |
3 |
10 |
4 |
10 |
6 |
8 |
7 |
15 |
5 |
4 |
30 |
10 |
15 |
40 |
20 |
2 |
10 |
2 |
8 |
5 |
6 |
5 |
10 |
15 |
4 |
8 |
7 |
15 |
40 |
10 |
20 |
20 |
30 |
10 |
8 |
2 |
6 |
7 |
10 |
8 |
15 |
4 |
6 |
5 |
20 |
10 |
30 |
40 |
15 |
10 |
20 |
6 |
7 |
7 |
15 |
6 |
5 |
8 |
10 |
4 |
7 |
10 |
40 |
15 |
20 |
20 |
30 |
10 |
7 |
6 |
8 |
4 |
15 |
5 |
7 |
10 |
8 |
6 |
20 |
10 |
20 |
40 |
30 |
15 |
10 |
5 |
2 |
9 |
10 |
6 |
4 |
8 |
15 |
7 |
5 |
30 |
10 |
20 |
40 |
15 |
20 |
10 |
2 |
5 |
10 |
8 |
5 |
15 |
6 |
10 |
4 |
7 |
10 |
20 |
30 |
40 |
10 |
20 |
15 |
1 |
6 |
Таблиця 1.2.
n |
Схема |
n |
Схема |
|
1 |
|
16 |
|
|
2 |
|
17 |
|
|
3 |
|
18 |
|
|
4 |
|
19 |
|
|
5 |
|
20 |
|
|
6 |
|
21 |
|
|
7 |
|
22 |
|
|
8 |
|
23 |
|
|
9 |
|
24 |
|
|
10 |
|
25 |
|
|
11 |
|
26 |
|
|
12 |
|
27 |
|
|
13 |
|
28 |
|
|
14 |
|
29 |
|
|
15 |
|
|