- •Учебная программа
- •2. Электрическая цепь постоянного тока. Основные элементы и их условно-графические обозначения. Методы расчета цепей постоянного тока (правила Кирхгофа, метод эквивалентных преобразований).
- •3. Основные электроизмерительные приборы. Способы измерения электрических величин и расчет параметров элементов электрической цепи.
- •4. Основные электроизмерительные приборы. Схемы включения. Расширение пределов измерения (шунты, добавочные резисторы). Особенности работы с многопредельными приборами.
- •5. Классы точности электроизмерительных приборов. Погрешность электрических измерений и способы ее минимизации при выборе измерительного прибора.
- •8. Электрическая цепь переменного тока. Характеристики идеальных и реальных элементов цепи переменного тока. Условно-графические обозначения. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
- •9. Идеальные элементы (резистивный, индуктивный и емкостный) в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
- •10. Реальная катушка и реальный конденсатор в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
- •11. Последовательная цепь переменного тока, содержащая резистивный, индуктивный и емкостный элементы. Основные соотношения и особенности цепи.
- •12. Расчет последовательной цепи переменного тока. Схема замещения. Резонанс напряжений. Особенности цепи.
- •13. Расчет параллельной цепи переменного тока. Последовательная эквивалентная схема замещения. Резонанс токов. Особенности цепи.
- •14. Преимущества трехфазных систем. Трех- и четырехпроводные системы. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Звезда» и «Треугольник» (схемы и основные соотношения).
- •17. Преимущества трехфазных систем. Мощность в трехфазной цепи. Способы измерения активной и реактивной мощности в трехфазных цепях.
- •21. Основные характеристики магнитного поля. Свойство ферромагнитных материалов и особенности их поведения в переменных магнитных полях. Явления гистерезиса и вихревых токов.
9. Идеальные элементы (резистивный, индуктивный и емкостный) в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
R-элемент |
L-элемент |
C-элемент |
1. Отсутствуют переменные электромагнитные поля. 2. Происходит полное преобразование электроэнергии в работу. |
1. Отсутствует преобразование электроэнергии в другие виды (работу) | |
2. Происходит периодический обмен электроэнергией между переменным магнитным полем L-элемента и источником. |
2. Происходит периодический обмен электроэнергии между переменным электрическим полем и источником. | |
,. По второму правилу Кирхгофа:. | ||
,,, так как отсутствует магнитное поле., . |
,(),,,. |
,(),,, . |
Особенности цепи. | ||
1. Сдвиг фаз. . | ||
в резистивном элементе сдвиг фаз, то есть ток и напряжение совпадают по фазе. |
В индуктивном элементе сдвиг фаз , то есть напряжение опережает ток на четверть периода. |
В емкостном элементе сдвиг фаз , то есть напряжение отстаёт от тока на четверть периода. |
2. Коэффициент использования мощности . Определяет степень преобразования электроэнергии в работу. | ||
. Вся электрическая мощность преобразуется в работу. | ||
Преобразование электрической мощности не происходит. | ||
3. Закон Ома. | ||
,,. |
,,- индуктивное сопротивление.,. |
,- емкостное сопротивление.,. |
4. Векторная диаграмма. | ||
Произведение действующих значений напряжения между выводами источника и тока источникаопределяет так называемую полную мощность источника, равной полной мощности пассивного двухполюсника:.
Процесс обмена энергией между источником энергии и совокупностью индуктивных и емкостных элементов пассивного двухполюсника отображается его реактивной мощностью, равной реактивной мощности источника: .
Активная мощность двухполюсника и источника зависит от действующих значений напряжения и тока, а также от - коэффициента мощности. Активная мощность пассивного двухполюсника всегда положительна и не зависит от знака угла(). Она определяет энергетический режим пассивного двухполюсника в целом, то есть среднюю скорость необратимого преобразования энергии во всех резистивных элементах пассивного двухполюсника.,.
..
10. Реальная катушка и реальный конденсатор в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
R-L(реальная катушка) |
R-С (реальный конденсатор) |
Реальная катушка наряду с индуктивность L, связанной с наличием переменного магнитного поля (ПМП), обладает активным сопротивлением, обусловленным сопротивлением провода (), из которого изготовлена катушка и на которой происходят Джоулиевы потери, вызывающие нагрев катушки, то есть: |
В реальном конденсаторе наряду с ёмкостью С, связанной с наличием переменного электрического поля (ПЭП), существуют тепловые потери элек5троэнергии в следствии переменной поляризации диэлектрика конденсатора и приводящие его к нагреванию. Эти тепловые потери на схеме можно представить в виде фиктивного элемента. . |
Уравнение электрического равновесия | |
для действительного значения. , |
, |
Особенности цепи | |
1. Сдвиг фаз | |
В RLцепи: Напряжение опережает ток. |
В RС цепи: Ток опережает напряжение. |
2. Коэффициент использования мощности (КИМ) . | |
Характеризует степень преобразования электроэнергии в другие виды, то есть в работу как полную так и бесполезную. КИМ . | |
3. Результирующая векторная диаграмма. | |
,. |
,. Знак «-» обычно опускается и обозначает емкостной характер цепи.. |
4. Треугольники напряжений, сопротивлений и мощности. | |
Если вектор напряжения на векторной диаграмме (ВД) разложить на активную и реактивную составляющие, то получим треугольник напряжений. | |
Если напряжения поделить на ток, получим скалярный треугольник сопротивления R. | |
,,,,,. | |
Если треугольник сопротивлений умножить на квадрат силы тока (I2), получим треугольник мощности. | |
,,,,,. | |
5. Закон Ома. ,. | |
Произведение действующих значений напряжения между выводами источника и тока источникаопределяет так называемую полную мощность источника, равной полной мощности пассивного двухполюсника:.
Процесс обмена энергией между источником энергии и совокупностью индуктивных и емкостных элементов пассивного двухполюсника отображается его реактивной мощностью, равной реактивной мощности источника: .
Активная мощность двухполюсника и источника зависит от действующих значений напряжения и тока, а также от - коэффициента мощности. Активная мощность пассивного двухполюсника всегда положительна и не зависит от знака угла(). Она определяет энергетический режим пассивного двухполюсника в целом, то есть среднюю скорость необратимого преобразования энергии во всех резистивных элементах пассивного двухполюсника.,.
..