- •Министерство рф по связи и информатизации
- •Средства обеспечения освоения дисциплины
- •Идеальные источники электрической энергии
- •Понятия об электрической цепи и схеме
- •Расчет цепей на постоянном токе
- •Законы Кирхгофа
- •Переменные токи и напряжения Основные понятия и параметры
- •Понятия о комплексных и полных сопротивлениях электрической цепи Если напряжение гармоническое , то ток то же будет гармоническим
- •Гармонический ток в пассивных элементах электрической цепи
- •Параллельные rlc - цепи
- •Принцип дуальности в электрических цепях
- •1 Закон Кирхгофа 2 закон Кирхгофа
- •Метод токов ветвей (мтв)
- •Метод контурных токов
- •5. Общая стандартная форма записи системы уравнений по мкт
- •6. Применение мкт
- •Принцип и метод наложения в теории цепей.
- •Теоремы об эквивалентных источниках или генераторах (Теорема об автономном двухполюснике)
- •1)В первом случае получим вместо активной цепи пассивизированную цепь (без внутренних источников):
- •2) Поставим задачу, чтобы .
- •Теорема обратимости или взаимности
- •Примеры
- •Последовательный колебательный контур
- •Частотные характеристики последовательного контура
- •Влияние внешнего сопротивления на избирательность контура
- •Параллельный колебательный контур (простой)
- •1. Идеализированный контур
- •2. Реальный параллельный контур - это цепь из параллельно соединенных конденсатора и катушки индуктивности.
- •3. Частотные зависимости параллельного контура
- •Расчетные графики частотных зависимостей напряжения
- •Сложные параллельные контуры
- •Расчет мощности в комплексной форме
- •Электрические цепи с взаимно индуктивными связями и методы их расчета Основные понятия о взаимной индукции
- •Последовательное и параллельное соединения индуктивно связанных элементов
- •1. Последовательное соединение
- •2. Параллельное соединение
- •Электрический трансформатор
- •1. Идеальный трансформатор при гармоническом воздействии.
- •2.Уравнения и схемы замещения реального трансформатора (двухобмоточного, без ферромагнитного сердечника)
- •3. Входное сопротивление реального трансформатора
- •Переходные процессы в электрических цепях Основные понятия о переходных процессах
- •Законы коммутации
- •Начальные и конечные условия
- •Схемы замещения элементов в различные моменты времени
- •IL (0_) l пост
- •2) Не нул. Нач. Усл. L ul→источник тока
- •Схемы замещения l и c зависят от источника. Классический метод расчета переходных процессов
- •Анализ переходных процессов в rlc цепях классическим методом Последовательные rl и rc цепи
- •2Закон Киргофа
- •2) Если отключить на перемычку, то все процессы пойдут в обратную сторону → индуктивность и емкость будут отдавать накопленную энергию.
- •, Откуда .
- •Отключение источника в последовательной rlc-цепи
- •Расчет переходных процессов в сложных цепях
- •1Ур по 1 закону Киргофа и 2ур по 2закону Киргофа
- •Преобразования Лапласса
- •1 Закон Кирхгофа
- •2 Закон Кирхгофа.
- •Операторные схемы замещения реактивных элементов
- •Нахождение функции времени в операторном методе
- •Операторные передаточные функции
- •Методы расчета передаточных функций
- •Временные характеристики электрических цепей
- •Методики расчета временных характеристик
- •Пример нахождения временных характеристик
- •Расчет откликов в электрической цепи на кусочно-непрерывное воздействие. (Интеграллы Дюамеля и наложения)
- •Определение отклика на прямоугольный импульс.
- •Интегрирующие цепи
- •5. Спектральный метод расчета в электрических цепях
- •5.1.Понятие о спектре периодического сигнала
- •5.2.Спектральный анализ и синтез на основе рядов Фурье
- •5.3.Графическое временное и частотное изображения спектра периодического сигнала
- •5.4.Спектр последовательности прямоугольных импульсов
- •Понятие о расчете цепей при периодических сигналах
- •5.6.Понятие о спектре непериодического сигнала
- •Если , то. Если , то.
- •Спектры некоторых типовых сигналов
- •Понятие об энергетическом спектре одиночных сигналов. Ширина спектра
- •5.9.Спектральный или частотный метод расчета в тц
- •5.11.Прохождение импульсных сигналов через цепь с ограниченной полосой пропускания
- •1) Сигнал δ(t) – единичная импульсная функция
- •2) Σ(t) – единичная ступенчатая функция(скачок)
- •3) Прямоугольный импульс
- •Нелинейные электрические цепи Основные понятия о нелинейных цепях
- •2) Дифференциальным сопротивлением
- •Расчет простейших нелинейных резистивных цепей
- •1) Последовательное соединение
- •2) Параллельное соединение
- •3) Смешанное соединение
- •4) Сложное соединение с одним нелинейным элементом
- •Аппроксимация характеристик нелинейных элементов
- •6.4. Определение реакции нелинейного элемента на гармоническое
- •Решая данную систему уравнений относительно неизвестных спектральных составляющих можно найти амплитуды гармоник.
- •Спектр амплитуд тока диода
Электрические цепи с взаимно индуктивными связями и методы их расчета Основные понятия о взаимной индукции
При протекании электрического тока через проводник вокруг него создается магнитное поле, которое действует на свой и другие проводники.
Под взаимной индукцией понимают явление наведения ЭДС в проводнике под действием магнитного поля, созданного током другого проводника.
Условием наведения ЭДС является изменяющееся магнитное поле. Может быть два варианта: либо меняется ток и соответственно магнитное поле, либо положение проводников в пространстве. Может быть комбинированное условие наведения ЭДС.
(Когда наводится ЭДС от магнитного поля своего проводника, это называют самоиндукцией.)
M12 – взаимная индуктивность. между 1 и 2 индуктивностями (обмотками)
Аналогично второй проводник при протекании в нем тока будет влиять на первый.
Ставится знак «+», когда свой и влияющий магнитные потоки совпадают. Такое включение токов магнито связанных элементов (взаимо индуктивностей, обмоток) называют согласным. Если магнитные потоки не совпадают, выбирается знак «-». Такое включение токов обмоток называют встречным.
Тип включения токов взаимо индуктивностей (обмоток) несколько условен, поскольку зависит от выбранного положительного направления тока. В изотропной среде M12=M21, поскольку магнитные свойства в разных направлениях одинаковы. Но в принципе бывают магнитно-анизотропные среды, тогда данное равенство не выполняется. Может быть в общем и третья, и четвертая обмотки тогда будет для каждой пары своя величина Мki(ik).
Можно ли избавиться от магнитного влияния?
Да, если токи постоянные и проводники неподвижны.
Можно за экранировать проводники.
Можно разместить проводники перпендикулярно.
При расчете электрических цепей изображают схему замещения цепи, где направление обмоток и расположение их в пространстве конкретно не показывают и определить направление магнитных потоков и тип включения невозможно.
В связи с этим вводят специальное понятие одноименных или однополярных зажимов пары взаимо - индуктивно (магнитно) связанных элементов, которые специальным знаком указываются на схемах, например, точкой.
Если выбрать токи, одинаково протекающие относительно одноименных зажимов, то тип включения будет согласным, а если не одинаково, то встречным.
Расчет взаимной индуктивности – довольно сложная задача. Для этого используют понятие коэффициента связи.
.
Коэффициент связи равен 1 если нет потери магнитного потока, т. е. поток от одной катушки индуктивности полностью попадает на вторую катушку. Это реализуется бифилярной (двойной) намоткой.
Последовательное и параллельное соединения индуктивно связанных элементов
1. Последовательное соединение
Изобразим схему замещения последовательно магнитно связанных элементов. Здесь может быть 2 варианта расположения одноименных зажимов – согласное (одноименные зажимы с одной стороны обмоток) и встречное (с разных сторон).
- эквивалентная (общая) индуктивность. При согласном включении используется знак +, а при встречном, когда одноименный зажим показан на противоположном конце второй индуктивности ставится знак -.