- •В. Л. Фёдоров теоретические основы электротехники Линейные электрические цепи
- •Основные законы, элементы и параметры электрических цепей
- •1.1. Элементы цепи
- •1.1.1. Сопротивление
- •1.1.2. Индуктивность
- •1.1.3. Емкость
- •1.2. Условные положительные направления тока и напряжения
- •1.2.1. Сопротивление
- •1.2.2. Индуктивность
- •1.2.3. Емкость
- •1.3. Источники эдс и тока
- •1.4. Основные определения, относящиеся к электрической цепи
- •1.5. Закон Ома для участка цепи, содержащего эдс
- •1.6. Законы Кирхгофа
- •1.7. Энергия и мощность
- •1.8. Баланс мощностей
- •Цепи синусоидального тока
- •2.1. Основные параметры синусоидальных эдс, напряжения и тока
- •2.2. Среднее и действующее значения синусоидального тока
- •2.3. Синусоидальный ток в сопротивлении
- •2.4. Синусоидальный ток в индуктивности
- •2.5. Синусоидальный ток в емкости
- •2.6. Синусоидальный ток в цепи с последовательным соединением r, l, с
- •2.7. Синусоидальный ток в цепи с параллельным соединением r, l, c
- •2.8. Мощность в цепи синусоидального тока
- •2.9. Баланс мощностей в цепи синусоидального тока
- •3. Символический (комплексный) метод расчета цепей синусоидального тока
- •3.1. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме записи
- •3.2. Векторная диаграмма
- •3.3. Комплексная форма записи мощности. Баланс мощности
- •4. Методы расчета линейных электрических цепей
- •4.1. Метод преобразования
- •4.1.1. Замена последовательно включенных сопротивлений одним эквивалентным
- •4.1.2. Замена параллельно включенных сопротивлений одним эквивалентным
- •4.1.3. Взаимные преобразования “треугольник - звезда”,
- •4.2. Метод законов Кирхгофа
- •4.3. Метод контурных токов
- •4.4. Метод узловых потенциалов
- •4.5. Замена нескольких параллельных ветвей, содержащих источники эдс и тока, одной эквивалентной
- •4.6. Принцип наложения и метод наложения
- •4.7. Метод эквивалентного генератора
- •5. Цепи со взаимной индуктивностью
- •5.1. Явление взаимоиндукции. Взаимная индуктивность
- •5.2. Расчет индуктивно связанных цепей методом законов Кирхгофа
- •5.3. Последовательное соединение двух магнитосвязанных катушек
- •5.4. Опытное определение величины взаимной индуктивности
- •5.5. Баланс мощности в цепях со взаимной индуктивностью
- •5.6. Трансформатор без магнитопровода
- •5.7. Идеальный трансформатор
- •6. Резонанс в цепях синусоидального тока
- •6.1. Частотные характеристики двухполюсников. Резонанс
- •6.2. Резонанс напряжений
- •6.3. Резонанс токов
- •7. Трехфазные цепи
- •7.1. Трехфазная симметричная система эдс. Трехфазная цепь
- •7.2. Симметричный режим работы трехфазной цепи при соединении генератора с нагрузкой по схеме
- •7.3. Симметричный режим работы трехфазной цепи при соединении генератора с нагрузкой по схеме
- •7.4. Расчет симметричных трехфазных цепей
- •7.5. Расчет несимметричных трехфазных цепей
- •7.6. Мощность трехфазной цепи
- •7.7. Способы получения кругового вращающегося магнитного поля
- •8. Метод симметричных составляющих
- •8.1. Понятие о системах прямой, обратной и нулевой последовательностей
- •8.2. Сопротивления элементов трехфазной цепи токам прямой, обратной и нулевой последовательностей
- •8.3. Составление схем замещения трехфазной цепи для токов прямой, обратной и нулевой последовательностей
- •8.3.1. Составление схем замещения для цепей с поперечной несимметрией
- •8.3.2. Составление схем замещения для цепей с продольной несимметрией
- •8.4. Составление систем уравнений для расчета несимметричных режимов
- •8.4.1. Составление системы уравнений и расчет цепи
- •8.4.2. Составление системы уравнений и расчет цепи
- •8.4.3. Составление системы уравнений и расчет цепи
- •8.4.4. Составление дополнительных уравнений для частных случаев цепей с поперечной несимметрией
- •3. Символический (комплексный) метод расчета цепей
~
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
В. Л. Фёдоров теоретические основы электротехники Линейные электрические цепи
Конспект лекций
2-е издание, переработанное и дополненное
Омск
Издательство ОмГТУ
2008
УДК 621.3.011.7(075)
ББК 31.211 я73
Ф 21
Рецензенты:
В. К. Фёдоров, д-р техн. наук, профессор кафедры «Физика» Сибирской автомобильно-дорожной академии;
В. С. Щербаков, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Автоматизация производственных процессов и электротехники» Сибирской автомобильно-дорожной академии
Фёдоров, В. Л.
Ф 21 Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи: конспект лекций / В. Л. Фёдоров. 2-е изд., перераб. и доп. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. – 156 с.
ISBN 978-5-8149-0547-5
Рассматриваются вопросы теории линейных электрических цепей. При подготовке данного конспекта использованы наиболее значимые материалы из изданных в настоящее время учебников по ТОЭ для высших учебных заведений.
Предназначен для студентов специальностей 140211, 210106 очной, очно-заочной и заочной форм обучения, в том числе с использованием дистанционных технологий обучения.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета.
УДК 621.3.011.7(075)
ББК 31.211 я73
© Омский государственный
ISBN 978-5-8149-0547-5 технический университет, 2008
-
Основные законы, элементы и параметры электрических цепей
Явление направленного движения свободных носителей электрических зарядов в проводящей среде называется электрическим током.
Численно ток определяется как предел отношения количества электричества , переносимого заряженными частицами через поперечное сечение проводника за интервал времени , к величине , когда последний стремится к нулю:
. (1.1)
В электротехнике особое внимание уделяется правильности используемых обозначений тех или иных физических величин. Будем обозначать строчными буквами мгновенные значения величин тока, напряжения и ЭДС: i, u, e.
Если за любые равные промежутки времени через поперечное сечение проводника переносятся одинаковые по величине и знаку заряды, то ток называется постоянным:
. (1.2)
Прописными (заглавными) буквами будем обозначать постоянный ток, напряжение и ЭДС: I, U, E.
Электрической цепью называется совокупность устройств, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий о ЭДС, напряжении и токе. В общем случае электрическая цепь состоит из источников и приёмников электрической энергии, а также соединительных проводов.
В источниках энергии (гальванические элементы, аккумуляторы, электромашинные генераторы) химическая, механическая, тепловая или энергия других видов превращается в электрическую энергию, а в приемниках (электроосветительные приборы, электрические двигатели, резисторы и т.д.) происходит обратное преобразование энергии в световую, механическую, тепловую и другие.