Министерство путей сообщения Российской Федерации

Дальневосточный государственный университет путей сообщения

Кафедра «теоретические основы электротехники»

В.С. Матющенко

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Линейные электрические цепи постоянного и однофазного синусоидального токов

Учебное пособие

Рекомендовано

редакционно-издательским советом ДВГУПС

в качестве учебного пособия

Хабаровск

2002

УДК 621.3 (075.8)

ББК З 211.512 я 73

М 353

Рецензенты:

Кафедра “Электросвязь, микроэлектроника и метрология”

Хабаровского филиала Сибирского государственного

университета телекоммуникации и информатики,

(заведующий кафедрой, профессор В.А. Константинов)

Начальник отдела в представительстве РАО ЕЭС России

Ю.Г. Грибов

Матющенко В.С.

М 353 Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи постоянного и однофазного синусоидального токов: Учебное пособие. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. – 111 с.: ил.

В пособии рассмотрены цепи постоянного и однофазного синусоидального токов, включая цепи с взаимной индуктивностью, излагаются теоретический материал и примеры решения задач.

Учебное пособие предназначено для студентов ИИФО ДВГУПС, изучающих теоретические основы электротехники.

УДК 621.3 (075.8)

ББК З 211.512 я 73

 Издательство Дальневосточного государственного

университета путей сообщения (ДВГУПС), 2002

Матющенко В.С., 2002

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

1. Линейные электрические цепи постоянного тока 4

1.1. Электрическая цепь и ее элементы 4

1.2. Закон Ома для участка цепи с ЭДС 10

1.3 Расчет сложных электрических цепей постоянного тока 11

1.3.1. Метод уравнений Кирхгофа 11

1.3.2. Метод узловых потенциалов 12

1.3.3. Метод контурных токов 14

1.3.4. Метод наложения 15

1.3.5. Эквивалентное преобразование треугольника и звезды сопротивлений 17

1.4. Пассивный и активный двухполюсники. Теорема об активном двухполюснике 20

1.5. Метод эквивалентного генератора 24

1.6. Линия электропередачи постоянного тока 27

2. Электрические цепи однофазного синусоидального тока 32

2.1. Закон электромагнитной индукции 32

2.2. Получение синусоидальной ЭДС. Характеристики синусоидальных величин. Обозначения в цепях переменного тока 33

2.3. Действующее значение переменного тока 36

2.4. Представление синусоидальной функции времени вращающимся вектором. Векторные диаграммы 38

2.5. Основные сведения о комплексных числах 39

2.6. Представление синусоидальных функций времени комплексными числами 43

2.7. Способы задания синусоидального тока 44

2.8. Законы Кирхгофа в цепях синусоидального тока. Методы расчета цепей синусоидального тока 45

2.9. Понятие об активном сопротивлении. Синусоидальный ток в активном сопротивлении 48

2.10. Самоиндукция. Индуктивность. Синусоидальный ток в индуктивности 51

2.11. Синусоидальный ток в емкости 54

2.12. Последовательное соединение активного сопротивления, индуктивности и емкости 58

2.13. Параллельное соединение активного сопротивления, индуктивности и емкости 67

2.14. Пассивный двухполюсник в цепи синусоидального тока. Эквивалентные сопротивления и проводимости 70

2.15. Закон Ома в символической форме для произвольной цепи 77

2.16. О расчете цепей синусоидального тока 78

2.17. Резонансы в электрических цепях 80

2.18. Энергия и мощность в цепи синусоидального тока 85

3. ЦЕПИ С ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТЬЮ 90

3.1. Явление взаимной индукции 90

3.2. Последовательное соединение индуктивно связанных элементов 93

3.3. Параллельное соединение индуктивно связанных элементов 97

3.4. Разметка зажимов индуктивно связанных катушек 99

3.5. Сложная цепь с взаимной индуктивностью 102

3.6. Эквивалентная замена индуктивных связей 104

3.7. Трансформатор без стального сердечника 106

список ЛИТЕРАТУРЫ 111