- •Узбекское агентство почты и телекоммуникации Ташкентский электротехнический институт связи
- •Ташкент 2002
- •Введение
- •Лекция 1. Основные элементы, понятия и законы электрических цепей
- •Определение электрических цепей. Понятие тока, напряжения и эдс
- •Элементы электрических цепей и их свойства
- •Пассивные элементы
- •А dq ктивные элементы
- •Схемы замещения реальных элементов эц
- •Электрическая схема и ее элементы
- •Виды соединений элементов эц
- •Законы Кирхгофа
- •Закон Ома
- •Вопросы для самоконтроля к лекции 1
- •Лекция 2. Методы расчета цепей постоянного тока
- •2.1. Определение и порядок расчета цепей постоянного тока
- •Порядок расчета лэц при воздействии постоянной эдс
- •2.2. Расчет резистивных лэц
- •2.3. Метод контурных токов
- •Правила составления уравнений по мкт
- •Порядок расчета по мкт
- •2.4. Метод узловых напряжений
- •Правила составления уравнений по мун
- •Порядок расчета по мун
- •2.5. Вопросы для самоконтроля к лекции 2
- •Лекция 3. Лэц при гармоническом воздействии
- •3.1. Гармонические колебания и их описание
- •3.2. Действующее значение периодической функции
- •3.3. Представление гармонических колебаний векторами
- •3.4. Связь между мгновенными значениями напряжения и тока на элементах цепи
- •1. Активное сопротивление
- •2. Индуктивность
- •3.Емкость
- •3.5. Последовательное соединение элементов r, l, c
- •3.6. Вопросы для самоконтроля к лекции 3
- •Лекция 4. Символический метод расчета цепей гармонического тока
- •4.1. Символическое изображение синусоидальных функций комплексными величинами
- •4.2. Изображение производной и интеграла от синусоидальной функции
- •4.3. Комплексные сопротивления и проводимость
- •4.4. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме
- •4.5. Выражение мощности в комплексной форме. Баланс мощностей
- •4.6. Условие передачи максимальной мощности от источника в нагрузку
- •4.7. Вопросы для самоконтроля к лекции 4
- •Лекция 5. Простейшие частотно-избирательные цепи
- •5.1. Комплексная передаточная функция
- •5.2. Явление резонанса и его значение в радиотехнике и электросвязи
- •5.3. Последовательный колебательный контур.
- •5.4. Виды расстроек контура
- •5.5. Частотные характеристики последовательного колебательного контура
- •5.6. Полоса пропускания
- •5.7. Вопросы для самоконтроля к лекции 5
- •Литература: [1] с. 148-170; [2] с. 54-62; [3] с. 122-131; [4] с. 126-128; [5] с. 191-205; 211-226. Лекция 6. ПереходнЫе процессы в лэц
- •6.1. Понятие о переходном процессе
- •6.2. Законы коммутации
- •6.3. Классический метод расчёта переходных процессов
- •Например, переходной процесс в цепи, состоящей из последовательно соединённых r,l,с элементов при включении в неё источника эдс е(t) описывается уравнением:
- •6.4. Способы составления характеристического уравнения
- •6.5. Порядок расчёта переходных процессов классическим методом
- •6.6. Включение цепи rl на постоянное напряжение
- •Мерой длительности переходного процесса является постоянная времени .
- •6.7. Включение цепи rc на постоянное напряжение
- •6.8. Вопросы для самоконтроля к лекции 6
- •Литература: [1] с. 185-198; [2] с. 103-112; [3] с. 199-209; [5] с. 344-363. Лекция 7. Операторный метод расчёта переходных процессов
- •7.1. Преобразования Лапласа
- •7.2. Некоторые свойства преобразования Лапласа
- •7.3. Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме Благодаря линейности преобразования Лапласа, законы Ома и Кирхгофа можно написать для изображений токов и напряжений
- •7.4. Определение оригинала функции по его изображению
- •7.5. Порядок расчёта переходных процессов операторным методом
- •7.6. Операторная передаточная функция
- •7.7. Вопросы для самоконтроля к лекции 7
- •Литература: [1] с. 218-248; [2] с. 121-127; [3] с. 219-237; [4] с. 251-257; [5] с. 381-391. Лекция 8. Анализ лэц при импульсных воздействиях
- •8.1. Единичная и импульсная функции
- •8.2. Переходная и импульсная характеристики
- •8.3. Временной метод анализа лэц
- •8.4. Частотный метод анализа лэц
- •8.5. Вопросы для самоконтроля к лекции 8
- •Литература: [1] с. 254-302; [3] с. 238-241, 245-277; [4] с. 257-258, 215-219, 274-277; [5] с. 391-397.
- •9.1. Назначение и классификация электрических фильтров
- •9.2. Рабочие характеристики электрических фильтров
- •. Полиномиальные фильтры
- •Передаточная функция фч определяется выражением
- •. Расчёт полиномиальных фильтров
- •9.5. Табличный метод расчёта фильтров
- •9.6. Вопросы для самоконтроля к лекции 9
- •Литература
- •Содержание
- •7.7. Вопросы для самоконтроля к лекции 7 ………………………………….… 65
- •8.5. Вопросы для самоконтроля к лекции 8 ……………………………………. 73
- •9.5. Вопросы для самоконтроля к лекции 9 ……………………………………. 80
-
Закон Ома
Этот закон менее универсален, чем законы Кирхгофа. С помощью этого закона можно рассчитать простые цепи, содержащие только один источник, или определить токи на участках цепи. Известны три формы закона Ома:
для пассивного участка цепи;
для активного участка цепи;
для замкнутого контура.
Вопросы для самоконтроля к лекции 1
-
Дайте определение электрической цепи. Какая цепь называется линейной?
-
Перечислите известные Вам идеальные элементы электрической цепи. Напишите компоненты уравнения пассивных элементов.
-
Приведите схемы замещения операционного усилителя.
-
Какое соединение элементов называется последовательным?
-
Какое соединение элементов называется параллельным?
-
Сформулируйте первый и второй закон Кирхгофа. Как определяется число независимых уравнений, составленных по этим законам?
-
Укажите порядок расчета электрической цепи методом контурных токов. Как выполняется расчет токов ветвей этим методом?
-
Укажите порядок расчета цепи методом узловых напряжений
-
Как определяется токи ветвей по известным узловым напряжениям?
-
Разберите решение задач 1.1, 1.15, 1.26, 1.38, 1.41 из [4].
-
Решите задачи 1.3, 1.27, 1.40, 1.43 из [4], 2.2, 2.3, 2.16, 3.15, 3.9 из [7].
Литература: [1] c.11- 40; [2] c.7-24; [3] c.9-27; [4] c.5-9; [5] c.40-61.
Лекция 2. Методы расчета цепей постоянного тока
2.1. Определение и порядок расчета цепей постоянного тока
ЭДС, напряжения и токи, не изменяющиеся во времени, называются постоянными (рис. 2.1)
В цепях постоянного тока приняты обозначения E, U, I.
Рис. 2.1. Зависимости от времени постоянных ЭДС (а), напряжения (б), тока (в).
Для цепи рис. 2.2 составим уравнения по второму закону Кирхгофа
Рис. 2.2.
) 1 . 2 (
При воздействии постоянной ЭДС получим:
e=E=const; i=I=const; u=U=const;
) 2 . 2 (
Из (2.2) можно сделать выводы:
-
Постоянный ток не протекает через емкость и она может быть представлена разрывом цепи.
-
Постоянный ток не создает напряжение на индуктивности, т.е для режима постоянного тока индуктивность может быть представлена короткозамкнутым элементом.
Порядок расчета лэц при воздействии постоянной эдс
-
Разомкнуть все ветви, содержащие емкость
-
Закоротить все участки, содержащие индуктивности
-
Рассчитать для режима постоянного тока оставшуюся часть цепи
Пример: Для цепи рис. 2.3 определить токи и напряжения на всех элементах
E R 1 R 2 L C I 1 I 2 I 3
а) б)
Рис. 2.3 Заданная а) и эквивалентная б) схема цепи постоянного тока
Решение:
По закону Ома находим
Напряжение на элементах равны: