Лукоянычев В.Г. Электротехника
Подождите немного. Документ загружается.
81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники Ч.I. – М.: Энергия, 1966. –
320 с.
2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. - М.: Высшая школа, 1972.-
680 с.
3. Мещеряков, Ю. Г. Электротехника: Учеб. пособие [для неэлектротехн.
специальностей вузов: В 2 ч.] Кн. 1: Электрические цепи и электроника –
Барнаул: АлтГТУ, 2002.-215с.
4. Воробьев, Н. П. Теоретические основы
электротехники: [в 2 т.] -
Барнаул: Изд-во
АлтГТУ, 2005.- 330 с.
5. Новожилов, О. П. Электротехника и электроника - М.: Гардарики, 2008 - 653с.
82
СОДЕРЖАНИЕ
1 ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ, ЭЛЕМЕНТЫ И ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ..... 3
1.1 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ ............................................................................................................................... 3
1.2 ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ И ИХ ПАРАМЕТРЫ ...................................... 4
1.2.1 Резисторы................................................................................................................................................... 4
1.2.2 Индуктивная катушка .............................................................................................................................. 4
1.2.3 Конденсатор ............................................................................................................................................... 6
1.3 АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ И ИХ ПАРАМЕТРЫ ........................................... 7
1.4 ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ........................................................................................................................ 8
1.5 ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА ЦЕПИ С ИСТОЧНИКОМ ................................. 9
1.6 ЗАКОНЫ КИРХГОФА ................................................................................................................................... 10
1.7 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ........................................................................ 12
1.7.1 Последовательное и параллельное соединения ..................................................................................... 12
1.7.2 Преобразование треугольника в эквивалентную звезду ....................................................................... 13
1.7.3 Преобразование звезды в эквивалентный треугольник ........................................................................ 15
1.7.4 Эквивалентные источники напряжения и тока ................................................................................... 15
1.8 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ПО МОДУЛЮ 1 ................................................................... 16
2 МЕТОДЫ РАСЧЕТА СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ....................................... 19
2.1 МЕТОД КОНТУРНЫХ ТОКОВ .................................................................................................................... 19
2.2 МЕТОД УЗЛОВЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ ......................................................................................................... 20
2.3 МЕТОД НАЛОЖЕНИЯ .................................................................................................................................. 22
2.4 МЕТОД ЭКВИВАЛЕНТНОГО ГЕНЕРАТОРА ........................................................................................... 23
2.4.1 Теорема об эквивалентном источнике напряжения ............................................................................ 24
2.4.2 Теорема об эквивалентном источнике тока ......................................................................................... 24
2.5 ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ........................................................... 25
2.5.1 Расчет электрической цепи на основе законов Кирхгофа ................................................................... 25
2.5.2 Расчет методом контурных токов ....................................................................................................... 26
2.5.3 Расчет методом узловых потенциалов ................................................................................................. 26
2.5.4 Расчет методом эквивалентного генератора...................................................................................... 27
2.6 БАЛАНС МОЩНОСТИ В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА .................................................................... 28
2.7 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ПО МОДУЛЮ 2 ................................................................... 28
3 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА ................ 34
3.1 СИНУСОИДАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ .......................................................................... 34
3.2 ДЕЙСТВУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА ............................................................... 35
3.3 ИЗОБРАЖЕНИЕ СИНУСОИДАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ ВРАЩАЮЩИМИСЯ ВЕКТОРАМИ ................ 36
3.4 СИНУСОИДАЛЬНЫЙ ТОК В СОПРОТИВЛЕНИИ................................................................................... 37
3.5 СИНУСОИДАЛЬНЫЙ ТОК В ИНДУКТИВНОСТИ .................................................................................. 38
3.6 СИНУСОИДАЛЬНЫЙ ТОК В ЕМКОСТИ .................................................................................................. 39
3.7 ЦЕПИ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ ...................................................... 39
3.8 ЦЕПИ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ ................................................................ 41
3.9 МОЩНОСТЬ В ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА .............................................................................. 42
3.10 КОМПЛЕКСНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА .............................................. 43
3.11 ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕАКТИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ ..................................... 44
3.11.1 Одноэлементные реактивные двухполюсники .................................................................................... 44
3.11.2 Двухэлементные реактивные двухполюсники ..................................................................................... 45
3.11.3 Многоэлементный реактивный двухполюсник .................................................................................... 46
3.12 ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКИ ............................................................................................................................ 46
3.12.1 Характеристическое сопротивление и коэффициент распространения симметричного
четырехполюсника
............................................................................................................................................ 50
3.13 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ПО МОДУЛЮ 3 ................................................................. 51
4. ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ ............................................................................................................ 54
4.1 СТРУКТУРА ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ ......................................................................................................... 54
4.2 ТРЕХФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР: ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, СИММЕТРИЧНАЯ
СИСТЕМА ФАЗНЫХ ЭДС. ................................................................................................................................. 54
4.3 СОЕДИНЕНИЕ В ЗВЕЗДУ. СХЕМА, ОПРЕДЕЛЕНИЯ ............................................................................. 55
4.4 СОЕДИНЕНИЕ В ТРЕУГОЛЬНИК. СХЕМА, ОПРЕДЕЛЕНИЯ ............................................................... 57
4.5 РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ, СОЕДИНЕННОЙ ЗВЕЗДОЙ ................................................................. 58
4.6 МОЩНОСТЬ В ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ ..................................................................................................... 60
4.7 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО МОДУЛЮ 4 ........................................................................................... 60
5. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ ........................................... 61
5.1 ЗАКОНЫ КОММУТАЦИИ ........................................................................................................................... 61
5.2 ПРИНУЖДЕННЫЙ И СВОБОДНЫЙ РЕЖИМ .......................................................................................... 62
5.3 ПЕРЕХОДНОЙ ПРОЦЕСС В ЦЕПИ r, L ...................................................................................................... 63
83
5.3.1 Включение в цепь r, L постоянной э.д.с. ................................................................................................. 63
5.3.2 Короткое замыкание цепи r, L ................................................................................................................ 64
5.3.3 Включение в цепи r, L синусоидальной э.д.с. .......................................................................................... 65
5.4 ПЕРЕХОДНОЙ ПРОЦЕСС В ЦЕПИ r, C ..................................................................................................... 65
5.4.1 Включение в цепь r, C постоянной э.д.с. ................................................................................................ 66
5.4.2 Короткое замыкание цепи r, C ............................................................................................................... 67
5.4.3 Включение в цепи r, C синусоидальной э.д.с. .......................................................................................... 67
5.5 ПЕРЕХОДНОЙ ПРОЦЕСС В ЦЕПИ r, L,C .................................................................................................. 68
5.5.1 Включение в цепь r, L, C постоянной э.д.с. ............................................................................................ 68
5.5.2 Включение в цепь r, L, C синусоидальной э.д.с. ...................................................................................... 70
5.6 ОПЕРАТОРНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ..................................................... 70
5.6.1 Закон Ома в операторной форме. .......................................................................................................... 72
5.6.2 Законы Кирхгофа в операторной форме. .............................................................................................. 72
5.6.3 Переход от изображений к оригиналам ................................................................................................ 73
5.6.4 Последовательность расчета переходных процессов операторным методом ................................ 75
5.7 ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЦЕПЯХ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ......................... 76
5.7.1 Первичные параметры однородной линии ............................................................................................. 76
5.7.2 Дифференциальные уравнения однородной линии ................................................................................. 77
5.7.3 Переходные процессы в однородных цепях ............................................................................................ 78
5.8 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ПО МОДУЛЮ 5 ................................................................... 79
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ .................................................................. 81