Версия 1.0 [Электронный ресурс] конспект лекций. - Красноярск: ИПК
СФУ, 2008. – 230 с.
Настоящее издание является частью электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Теоретические основы электротехники», включающего учебную программу, учебное пособие, практикум, методические указания по самостоятельной работе, методические указания по лабораторным работам, контрольно-измерительные материалы «Теоретические основы электротехники. Банк тестовых заданий», а также наглядное пособие «Теоретические основы электротехники. Презентационные материалы».
Приведены конспекты лекций по основным разделам дисциплины «Теоретические основы электротехники».
Предназначен для студентов направлений подготовки бакалавров 140200.62 «Электроэнергетика» и 140600.62 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» укрупненной группы 140000 «Энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника». Содержание Введение
Введение
Интегральные величины электромагнитного поля, применяемые в теории электрических цепей
Элементы схем замещения электрических цепей
Геометрические элементы схем замещения
Вопросы для самопроверки
Основные законы линейных электрических цепей постоянного тока
Закон Ома
Первый закон Кирхгофа
Второй закон Кирхгофа
Закон Ома для активной ветви
Баланс мощностей
Вопросы для самопроверки
Методы расчета токов
Метод непосредственного использования законов Кирхгофа
Метод узловых потенциалов
Метод напряжения между двумя узлами
Метод эквивалентных преобразований схем с последовательно-параллельным соединением приемников
Вопросы для самопроверки
Методы расчета токов
Метод эквивалентных преобразований для расчета схем с трехполюсниками
Метод наложения
Метод эквивалентного генератора
Вопросы для самопроверки
Способы изображения и параметры синусоидальных электрических величин
Преимущества переменного тока
Способы представления гармонических функций
Действующие и средние значения гармонических величин
Вопросы для самопроверки
Приемники в схемах замещения цепей синусоидального тока
Идеальный резистор либо резистивный элемент
Индуктивный элемент либо идеальная индуктивная катушка
Идеальный конденсатор либо емкостный элемент
Вопросы для самопроверки
Анализ цепи с последовательным соединением приемников
Основные законы цепей переменного тока
Построение векторной диаграммы
Треугольники сопротивлений и мощностей
Резонанс напряжений
Вопросы для самопроверки
Анализ цепи с параллельным соединением приемников
Основные законы
Построение векторной диаграммы
Треугольники проводимостей и мощностей
Резонанс токов
Вопросы для самопроверки
Расчет цепей синусоидального тока
Цепь с одним источником энергии
Цепь с несколькими источниками энергии
Мощности в цепях синусоидального тока
Понятие о коэффициенте мощности и способах его улучшения
Вопросы для самопроверки
Электрические цепи с взаимной индуктивностью
Основные понятия и определения
Анализ цепи с последовательным соединением индуктивно связанных катушек
Расчет электрических цепей при наличии взаимной индуктивности
Вопросы для самопроверки
Трехфазные цепи
Достоинства трехфазных цепей
Трехфазный генератор
Классификация и способы включения в трехфазную цепь приемников
Вопросы для самопроверки
Расчет трехфазных цепей
Соединение фаз приемника треугольником
Соединение звездой трехпроводной
Вопросы для самопроверки
Расчет трехфазных цепей
Соединение звездой четырехпроводной с нейтральным проводом без сопротивления.
Мощности трехфазных цепей
Способы измерения активной мощности
Вопросы для самопроверки
Электрические цепи при несинусоидальных периодических воздействиях
Причины возникновения
Способы изображения несинусоидальных периодических функций
Действующие значения несинусоидальных периодических токов и напряжений
Коэффициенты, характеризующие периодические несинусоидальные функции
Мощности в цепях несинусоидального тока
Расчет однофазных цепей при несинусоидальных периодических воздействиях
Вопросы для самопроверки
Классический метод расчета переходных процессов
Основные понятия. Законы коммутации
Суть классического метода расчета переходных процессов
Подключение реального конденсатора к источнику постоянного напряжения
Определение длительности переходного процесса
Вопросы для самопроверки
Переходные процессы в цепях с одним реактивным элементом
Разряд конденсатора на резистор
Подключение реальной катушки к источнику постоянного напряжения
Короткое замыкание индуктивной катушки
Подключение реальной индуктивной катушки к источнику синусоидального напряжения
Учет первого закона коммутации на практике
Вопросы для самопроверки
Переходные процессы в цепях с двумя реактивными элементами
Подключение цепи с последовательным соединением реальной индуктивной катушки и конденсатора к источнику постоянного напряжения
Апериодический переходный процесс
Критический переходный процесс
Колебательный переходный процесс
Вопросы для самопроверки
Расчет нелинейных электрических цепей постоянного тока графическими методами
Основные понятия и определения
Линейные эквивалентные схемы замещения нелинейных элементов
Расчет нелинейной цепи с последовательным соединением элементов
Вопросы для самопроверки
Расчет нелинейных цепей постоянного тока графическими методами
Расчет нелинейной цепи с параллельным соединением элементов
Расчет нелинейной цепи со смешанным соединением элементов
Расчет нелинейных цепей методом напряжения между двумя узлами
Вопросы для самопроверки
Численные методы анализа нелинейных цепей
Расчет нелинейных цепей методом итераций
Расчет нелинейных цепей методом Ньютона – Рафсона
Вопросы для самопроверки
Основные понятия о магнитных цепях постоянного тока
Основные величины, характеризующие магнитные цепи
Основные законы магнитных цепей
Формальная аналогия между магнитными и электрическими цепями
Вопросы для самопроверки
Расчет неразветвленных магнитных цепей
Прямая задача
Обратная задача
Расчет магнитной цепи постоянного тока
Вопросы для самопроверки
Расчет разветвленных магнитных цепей
Симметричные цепи
Несимметричные цепи
Вопросы для самопроверки
Нелинейные цепи переменного тока
Магнитный поток и ЭДС катушки с ферромагнитным сердечником
Потери в катушке с ферромагнитным сердечником
Ток катушки с ферромагнитным сердечником
Вопросы для самопроверки
Расчет катушки с ферромагнитным сердечником
Схема замещения и векторная диаграмма катушки с ферромагнитным сердечником
Расчет параметров схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником
Расчет катушки с ферромагнитным сердечником методом кусочно-линейной аппроксимации
Вопросы для самопроверки
Явление феррорезонанса
Феррорезонанс напряжений
Феррорезонанс токов
Вопросы для самопроверки
Четырехполюсники при синусоидальных воздействиях
Четырехполюсники и их основные уравнения
Определение коэффициентов уравнений связи четырехполюсника
Вопросы для самопроверки
Характеристические параметры четырехполюсника
Режим четырехполюсника под нагрузкой
Характеристические сопротивления
Постоянная передачи четырехполюсника
Уравнения четырехполюсника в гиперболических функциях
Вопросы для самопроверки
Цепи с распределенными параметрами
Основные понятия
Уравнения однородной линии
Синусоидальные напряжения и токи в линии
Вопросы для самопроверки
Анализ длинной однородной линии
Основные характеристики бегущей волны
Вторичные параметры однородной линии
Зависимость режима работы линии от нагрузки
Вопросы для самопроверки
Особые режимы работы длинной однородной линии
Режим согласованной нагрузки
Линии без потерь
Согласованная нагрузка линии без потерь
Входное сопротивление линии
Вопросы для самопроверки
Введение в теорию электромагнитного поля
Введение
Основные векторные величины, характеризующие электромагнитное поле
Вопросы для самопроверки
Уравнения Максвелла
Две теории электричества
Рождение великих уравнений
Вопросы для самопроверки
Основные уравнения и эффекты электромагнитного поля
Основные уравнения
Поверхностный эффект (ПЭ)
Поверхностный эффект в массивных проводах из ферромагнитного материала
Эффект близости
Графическое изображение электростатического поля
Электростатическое экранирование
Вопросы для самопроверки
Настоящее издание является частью электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Теоретические основы электротехники», включающего учебную программу, учебное пособие, практикум, методические указания по самостоятельной работе, методические указания по лабораторным работам, контрольно-измерительные материалы «Теоретические основы электротехники. Банк тестовых заданий», а также наглядное пособие «Теоретические основы электротехники. Презентационные материалы».
Приведены конспекты лекций по основным разделам дисциплины «Теоретические основы электротехники».
Предназначен для студентов направлений подготовки бакалавров 140200.62 «Электроэнергетика» и 140600.62 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» укрупненной группы 140000 «Энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника». Содержание Введение
Введение
Интегральные величины электромагнитного поля, применяемые в теории электрических цепей
Элементы схем замещения электрических цепей
Геометрические элементы схем замещения
Вопросы для самопроверки
Основные законы линейных электрических цепей постоянного тока
Закон Ома
Первый закон Кирхгофа
Второй закон Кирхгофа
Закон Ома для активной ветви
Баланс мощностей
Вопросы для самопроверки
Методы расчета токов
Метод непосредственного использования законов Кирхгофа
Метод узловых потенциалов
Метод напряжения между двумя узлами
Метод эквивалентных преобразований схем с последовательно-параллельным соединением приемников
Вопросы для самопроверки
Методы расчета токов
Метод эквивалентных преобразований для расчета схем с трехполюсниками
Метод наложения
Метод эквивалентного генератора
Вопросы для самопроверки
Способы изображения и параметры синусоидальных электрических величин
Преимущества переменного тока
Способы представления гармонических функций
Действующие и средние значения гармонических величин
Вопросы для самопроверки
Приемники в схемах замещения цепей синусоидального тока
Идеальный резистор либо резистивный элемент
Индуктивный элемент либо идеальная индуктивная катушка
Идеальный конденсатор либо емкостный элемент
Вопросы для самопроверки
Анализ цепи с последовательным соединением приемников
Основные законы цепей переменного тока
Построение векторной диаграммы
Треугольники сопротивлений и мощностей
Резонанс напряжений
Вопросы для самопроверки
Анализ цепи с параллельным соединением приемников
Основные законы
Построение векторной диаграммы
Треугольники проводимостей и мощностей
Резонанс токов
Вопросы для самопроверки
Расчет цепей синусоидального тока
Цепь с одним источником энергии
Цепь с несколькими источниками энергии
Мощности в цепях синусоидального тока
Понятие о коэффициенте мощности и способах его улучшения
Вопросы для самопроверки
Электрические цепи с взаимной индуктивностью
Основные понятия и определения
Анализ цепи с последовательным соединением индуктивно связанных катушек
Расчет электрических цепей при наличии взаимной индуктивности
Вопросы для самопроверки
Трехфазные цепи
Достоинства трехфазных цепей
Трехфазный генератор
Классификация и способы включения в трехфазную цепь приемников
Вопросы для самопроверки
Расчет трехфазных цепей
Соединение фаз приемника треугольником
Соединение звездой трехпроводной
Вопросы для самопроверки
Расчет трехфазных цепей
Соединение звездой четырехпроводной с нейтральным проводом без сопротивления.
Мощности трехфазных цепей
Способы измерения активной мощности
Вопросы для самопроверки
Электрические цепи при несинусоидальных периодических воздействиях
Причины возникновения
Способы изображения несинусоидальных периодических функций
Действующие значения несинусоидальных периодических токов и напряжений
Коэффициенты, характеризующие периодические несинусоидальные функции
Мощности в цепях несинусоидального тока
Расчет однофазных цепей при несинусоидальных периодических воздействиях
Вопросы для самопроверки
Классический метод расчета переходных процессов
Основные понятия. Законы коммутации
Суть классического метода расчета переходных процессов
Подключение реального конденсатора к источнику постоянного напряжения
Определение длительности переходного процесса
Вопросы для самопроверки
Переходные процессы в цепях с одним реактивным элементом
Разряд конденсатора на резистор
Подключение реальной катушки к источнику постоянного напряжения
Короткое замыкание индуктивной катушки
Подключение реальной индуктивной катушки к источнику синусоидального напряжения
Учет первого закона коммутации на практике
Вопросы для самопроверки
Переходные процессы в цепях с двумя реактивными элементами
Подключение цепи с последовательным соединением реальной индуктивной катушки и конденсатора к источнику постоянного напряжения
Апериодический переходный процесс
Критический переходный процесс
Колебательный переходный процесс
Вопросы для самопроверки
Расчет нелинейных электрических цепей постоянного тока графическими методами
Основные понятия и определения
Линейные эквивалентные схемы замещения нелинейных элементов
Расчет нелинейной цепи с последовательным соединением элементов
Вопросы для самопроверки
Расчет нелинейных цепей постоянного тока графическими методами
Расчет нелинейной цепи с параллельным соединением элементов
Расчет нелинейной цепи со смешанным соединением элементов
Расчет нелинейных цепей методом напряжения между двумя узлами
Вопросы для самопроверки
Численные методы анализа нелинейных цепей
Расчет нелинейных цепей методом итераций
Расчет нелинейных цепей методом Ньютона – Рафсона
Вопросы для самопроверки
Основные понятия о магнитных цепях постоянного тока
Основные величины, характеризующие магнитные цепи
Основные законы магнитных цепей
Формальная аналогия между магнитными и электрическими цепями
Вопросы для самопроверки
Расчет неразветвленных магнитных цепей
Прямая задача
Обратная задача
Расчет магнитной цепи постоянного тока
Вопросы для самопроверки
Расчет разветвленных магнитных цепей
Симметричные цепи
Несимметричные цепи
Вопросы для самопроверки
Нелинейные цепи переменного тока
Магнитный поток и ЭДС катушки с ферромагнитным сердечником
Потери в катушке с ферромагнитным сердечником
Ток катушки с ферромагнитным сердечником
Вопросы для самопроверки
Расчет катушки с ферромагнитным сердечником
Схема замещения и векторная диаграмма катушки с ферромагнитным сердечником
Расчет параметров схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником
Расчет катушки с ферромагнитным сердечником методом кусочно-линейной аппроксимации
Вопросы для самопроверки
Явление феррорезонанса
Феррорезонанс напряжений
Феррорезонанс токов
Вопросы для самопроверки
Четырехполюсники при синусоидальных воздействиях
Четырехполюсники и их основные уравнения
Определение коэффициентов уравнений связи четырехполюсника
Вопросы для самопроверки
Характеристические параметры четырехполюсника
Режим четырехполюсника под нагрузкой
Характеристические сопротивления
Постоянная передачи четырехполюсника
Уравнения четырехполюсника в гиперболических функциях
Вопросы для самопроверки
Цепи с распределенными параметрами
Основные понятия
Уравнения однородной линии
Синусоидальные напряжения и токи в линии
Вопросы для самопроверки
Анализ длинной однородной линии
Основные характеристики бегущей волны
Вторичные параметры однородной линии
Зависимость режима работы линии от нагрузки
Вопросы для самопроверки
Особые режимы работы длинной однородной линии
Режим согласованной нагрузки
Линии без потерь
Согласованная нагрузка линии без потерь
Входное сопротивление линии
Вопросы для самопроверки
Введение в теорию электромагнитного поля
Введение
Основные векторные величины, характеризующие электромагнитное поле
Вопросы для самопроверки
Уравнения Максвелла
Две теории электричества
Рождение великих уравнений
Вопросы для самопроверки
Основные уравнения и эффекты электромагнитного поля
Основные уравнения
Поверхностный эффект (ПЭ)
Поверхностный эффект в массивных проводах из ферромагнитного материала
Эффект близости
Графическое изображение электростатического поля
Электростатическое экранирование
Вопросы для самопроверки