Версия 1.0 [Электронный ресурс] Учебное пособие. - Красноярск: ИПК
СФУ, 2008. – 318 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».
Изложен теоретический материал по разделу «Электрические цепи». Рассмотрены процессы в линейных электрических цепях при постоянных синусоидальных воздействиях; переходные процессы, нелинейные электрические и магнитные цепи при постоянных синусоидальных воздействиях, а также пассивные четырехполюсники. Приведен анализ однофазных и трехфазных цепей, сопровождающийся решением конкретных примеров.
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 Основные понятия и определения Интегральные величины электромагнитного поля, применяемые в теории электрических цепей
Элементы схем замещения электрических цепей
Геометрические элементы схем замещения Линейные электрические цепи постоянного тока Основные законы
Закон Ома
Первый закон Кирхгофа
Второй закон Кирхгофа
Закон Ома для активной ветви
Баланс мощностей
Взаимное преобразование схем замещения источников энергии
Потенциальная диаграмма
Методы расчета токов
Метод непосредственного использования законов Кирхгофа.
Метод контурных токов
Метод узловых потенциалов
Метод напряжения между двумя узлами
Метод эквивалентных преобразований
Метод пропорционального пересчета
Метод наложения
Метод эквивалентного генератора
Передача энергии от активного двухполюсника к пассивному Однофазные цепи синусоидального тока Преимущества переменного тока
Способы представления гармонических функций
Действующие и средние значения гармонических величин
Действующие значения
Средние значения
Приемники в схемах замещения цепей синусоидального тока
Идеальный резистор либо резистивный элемент
Индуктивный элемент либо идеальная индуктивная катушка
Идеальный конденсатор либо емкостный элемент
Основные законы цепей переменного тока
Анализ цепи с последовательным соединением приемников
Резонанс напряжений
Анализ цепи с параллельным соединением приемников
Резонанс токов
Резонанс при смешанном соединении приемников
Расчет цепей синусоидального тока
Мощности цепей синусоидального тока
Понятие о коэффициенте мощности и способах его улучшения
Электрические цепи с взаимной индуктивностью
Основные понятия и определения
Анализ цепи с последовательным соединением индуктивно связанных катушек
Анализ цепи с параллельным соединением индуктивно связанных катушек
Расчет электрических цепей при наличии взаимной индуктивности
Трансформатор без ферромагнитного сердечника Трехфазные цепи Преимущества трехфазных цепей
Трехфазный генератор
Принцип действия и разметка зажимов фаз обмотки
Способы изображения симметричной системы ЭДС
Способы соединения фаз обмоток генератора
Условные положительные направления фазных и линейных напряжений и соотношения между ними
Классификация и способы включения в трехфазную цепь приемников
Расчет трехфазных цепей
Соединение фаз приемника треугольником
Соединение звездой четырехпроводной с нейтральным проводом, обладающим сопротивлением
Соединение звездой четырехпроводной с нейтральным проводом без сопротивления
Соединение звездой трехпроводной
Общий случай расчета симметричных режимов
Анализ аварийных режимов в трехфазных цепях
Соединение звездой четырехпроводной
Соединение звездой трехпроводной
Соединение треугольником
Мощности трехфазных цепей
Указатели последовательности чередования фаз (фазоуказатели)
Расчет цепей с несимметричной системой ЭДС
Расчет при статической нагрузке
Расчет цепей при динамической нагрузке 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
Высшие гармоники в трехфазных цепях Переходные процессы Основные понятия. Законы коммутации
Классический метод расчета переходных процессов
Суть метода
Подключение реального конденсатора к источнику постоянного напряжения
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
Подключение цепи с последовательным соединением реальной индуктивной катушки и конденсатора к источнику постоянного напряжения
Подключение цепи с последовательным соединением реальной индуктивной катушки и конденсатора к источнику синусоидального напряжения
Расчет переходного процесса в разветвленной цепи
Операторный метод расчета переходных процессов
Применение метода переменных состояния для расчета переходных процессов
Расчет переходных процессов с помощью интеграла Дюамеля Нелинейные электрические цепи постоянного тока Основные понятия и определения
Расчет простейших нелинейных цепей постоянного тока графическими методами
Расчет нелинейной цепи с последовательным соединением элементов
Расчет нелинейной цепи с параллельным соединением элементов
Расчет нелинейной цепи со смешанным соединением элементов
Расчет нелинейных цепей методом итерации
Расчет нелинейных цепей методом Ньютона – Рафсона
Расчет нелинейных цепей методом напряжения между двумя узлами
Замена нескольких параллельных ветвей, пассивных и активных, одной или эквивалентной Магнитные цепи постоянного тока Основные величины, характеризующие магнитные цепи
Основные законы магнитных цепей
Расчет неразветвленных магнитных цепей
Прямая задача
Обратная задача
Расчет разветвленных магнитных цепей
Симметричные цепи
Несимметричные цепи
Расчет магнитной цепи постоянного магнита Нелинейные цепи переменного тока Магнитный поток и ЭДС катушки с ферромагнитным сердечником
Потери в катушке с ферромагнитным сердечником
Ток катушки с ферромагнитным сердечником
Схема замещения и векторная диаграмма катушки с ферромагнитным сердечником
Расчет параметров схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником
Расчет параметров схемы замещения по результатам опытов
Расчет параметров схемы замещения по кривым удельных потерь
Расчет нелинейных цепей методом кусочно-линейной аппроксимации
Расчет цепи с однополупериодным выпрямителем
Расчет катушки с ферромагнитным сердечником
Явление феррорезонанса
Феррорезонанс напряжений
Феррорезонанс токов
Феррорезонансные стабилизаторы напряжения
Стабилизатор, в котором наблюдается явление феррорезонанса напряжений
Стабилизатор напряжения, в котором наблюдается феррорезонанс токов
Стабилизатор с обратной связью Четырехполюсники при синусоидальных воздействиях Четырехполюсники и их основные уравнения
Определение коэффициентов уравнений связи четырехполюсника
Схемы замещения пассивного четырехполюсника
Режим четырехполюсника под нагрузкой
Характеристические параметры четырехполюсника Цепи с распределенными параметрами Основные понятия
Уравнения однородной линии
Синусоидальные напряжения и токи в линии
Вторичные параметры однородной линии
Зависимость режима работы линии от нагрузки
Согласованная и несогласованная нагрузка
Линии без потерь
Согласованная нагрузка линии без потерь
Входное сопротивление линии Введение в теорию электромагнитного поля Общие сведения
Основные векторные величины, характеризующие электромагнитное поле
Две теории электричества
Рождение великих уравнений Максвелла
Основные уравнения
Поверхностный эффект (ПЭ)
Поверхностный эффект в массивных проводах из ферромагнитного материала
Эффект близости
Графическое изображение электростатического поля
Электростатическое экранирование Заключение
Библиографический список
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».
Изложен теоретический материал по разделу «Электрические цепи». Рассмотрены процессы в линейных электрических цепях при постоянных синусоидальных воздействиях; переходные процессы, нелинейные электрические и магнитные цепи при постоянных синусоидальных воздействиях, а также пассивные четырехполюсники. Приведен анализ однофазных и трехфазных цепей, сопровождающийся решением конкретных примеров.
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 Основные понятия и определения Интегральные величины электромагнитного поля, применяемые в теории электрических цепей
Элементы схем замещения электрических цепей
Геометрические элементы схем замещения Линейные электрические цепи постоянного тока Основные законы
Закон Ома
Первый закон Кирхгофа
Второй закон Кирхгофа
Закон Ома для активной ветви
Баланс мощностей
Взаимное преобразование схем замещения источников энергии
Потенциальная диаграмма
Методы расчета токов
Метод непосредственного использования законов Кирхгофа.
Метод контурных токов
Метод узловых потенциалов
Метод напряжения между двумя узлами
Метод эквивалентных преобразований
Метод пропорционального пересчета
Метод наложения
Метод эквивалентного генератора
Передача энергии от активного двухполюсника к пассивному Однофазные цепи синусоидального тока Преимущества переменного тока
Способы представления гармонических функций
Действующие и средние значения гармонических величин
Действующие значения
Средние значения
Приемники в схемах замещения цепей синусоидального тока
Идеальный резистор либо резистивный элемент
Индуктивный элемент либо идеальная индуктивная катушка
Идеальный конденсатор либо емкостный элемент
Основные законы цепей переменного тока
Анализ цепи с последовательным соединением приемников
Резонанс напряжений
Анализ цепи с параллельным соединением приемников
Резонанс токов
Резонанс при смешанном соединении приемников
Расчет цепей синусоидального тока
Мощности цепей синусоидального тока
Понятие о коэффициенте мощности и способах его улучшения
Электрические цепи с взаимной индуктивностью
Основные понятия и определения
Анализ цепи с последовательным соединением индуктивно связанных катушек
Анализ цепи с параллельным соединением индуктивно связанных катушек
Расчет электрических цепей при наличии взаимной индуктивности
Трансформатор без ферромагнитного сердечника Трехфазные цепи Преимущества трехфазных цепей
Трехфазный генератор
Принцип действия и разметка зажимов фаз обмотки
Способы изображения симметричной системы ЭДС
Способы соединения фаз обмоток генератора
Условные положительные направления фазных и линейных напряжений и соотношения между ними
Классификация и способы включения в трехфазную цепь приемников
Расчет трехфазных цепей
Соединение фаз приемника треугольником
Соединение звездой четырехпроводной с нейтральным проводом, обладающим сопротивлением
Соединение звездой четырехпроводной с нейтральным проводом без сопротивления
Соединение звездой трехпроводной
Общий случай расчета симметричных режимов
Анализ аварийных режимов в трехфазных цепях
Соединение звездой четырехпроводной
Соединение звездой трехпроводной
Соединение треугольником
Мощности трехфазных цепей
Указатели последовательности чередования фаз (фазоуказатели)
Расчет цепей с несимметричной системой ЭДС
Расчет при статической нагрузке
Расчет цепей при динамической нагрузке 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
Высшие гармоники в трехфазных цепях Переходные процессы Основные понятия. Законы коммутации
Классический метод расчета переходных процессов
Суть метода
Подключение реального конденсатора к источнику постоянного напряжения
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
Подключение цепи с последовательным соединением реальной индуктивной катушки и конденсатора к источнику постоянного напряжения
Подключение цепи с последовательным соединением реальной индуктивной катушки и конденсатора к источнику синусоидального напряжения
Расчет переходного процесса в разветвленной цепи
Операторный метод расчета переходных процессов
Применение метода переменных состояния для расчета переходных процессов
Расчет переходных процессов с помощью интеграла Дюамеля Нелинейные электрические цепи постоянного тока Основные понятия и определения
Расчет простейших нелинейных цепей постоянного тока графическими методами
Расчет нелинейной цепи с последовательным соединением элементов
Расчет нелинейной цепи с параллельным соединением элементов
Расчет нелинейной цепи со смешанным соединением элементов
Расчет нелинейных цепей методом итерации
Расчет нелинейных цепей методом Ньютона – Рафсона
Расчет нелинейных цепей методом напряжения между двумя узлами
Замена нескольких параллельных ветвей, пассивных и активных, одной или эквивалентной Магнитные цепи постоянного тока Основные величины, характеризующие магнитные цепи
Основные законы магнитных цепей
Расчет неразветвленных магнитных цепей
Прямая задача
Обратная задача
Расчет разветвленных магнитных цепей
Симметричные цепи
Несимметричные цепи
Расчет магнитной цепи постоянного магнита Нелинейные цепи переменного тока Магнитный поток и ЭДС катушки с ферромагнитным сердечником
Потери в катушке с ферромагнитным сердечником
Ток катушки с ферромагнитным сердечником
Схема замещения и векторная диаграмма катушки с ферромагнитным сердечником
Расчет параметров схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником
Расчет параметров схемы замещения по результатам опытов
Расчет параметров схемы замещения по кривым удельных потерь
Расчет нелинейных цепей методом кусочно-линейной аппроксимации
Расчет цепи с однополупериодным выпрямителем
Расчет катушки с ферромагнитным сердечником
Явление феррорезонанса
Феррорезонанс напряжений
Феррорезонанс токов
Феррорезонансные стабилизаторы напряжения
Стабилизатор, в котором наблюдается явление феррорезонанса напряжений
Стабилизатор напряжения, в котором наблюдается феррорезонанс токов
Стабилизатор с обратной связью Четырехполюсники при синусоидальных воздействиях Четырехполюсники и их основные уравнения
Определение коэффициентов уравнений связи четырехполюсника
Схемы замещения пассивного четырехполюсника
Режим четырехполюсника под нагрузкой
Характеристические параметры четырехполюсника Цепи с распределенными параметрами Основные понятия
Уравнения однородной линии
Синусоидальные напряжения и токи в линии
Вторичные параметры однородной линии
Зависимость режима работы линии от нагрузки
Согласованная и несогласованная нагрузка
Линии без потерь
Согласованная нагрузка линии без потерь
Входное сопротивление линии Введение в теорию электромагнитного поля Общие сведения
Основные векторные величины, характеризующие электромагнитное поле
Две теории электричества
Рождение великих уравнений Максвелла
Основные уравнения
Поверхностный эффект (ПЭ)
Поверхностный эффект в массивных проводах из ферромагнитного материала
Эффект близости
Графическое изображение электростатического поля
Электростатическое экранирование Заключение
Библиографический список